DE102015002702A1 - A particle beam system - Google Patents

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Abstract

Partikelstrahlsystem mit einer einen Partikelstrahl erzeugenden Partikelstrahlquelle, einem Deflektor, welcher dazu konfiguriert ist, den Partikelstrahl abzulenken, eine Deflektorsteuerung mit einem Empfangsmodul, einem Deserialisierer, einem Digital-Analog-Wandler und einer Treiberstufe, und ein Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul mit einer Datenquelle, einem Serialisierer und einem Sendemodul, wobei die Datenquelle ein erstes paralleles Datensignal auszugibt, welches Daten zur Steuerung des Deflektors repräsentiert, der Serialisierer das erste parallele Datensignal in ein serielles Datensignal umwandelt, das Sendemodul das serielle Datensignal über ein Übertragungsmedium an das Empfangsmodul sendet, der Deserialisierer das von dem Empfangsmodul empfangene, serielle Datensignal in ein zweites paralleles Datensignal umwandelt, der Digital-Analog-Wandler wenigstens einen Teil des zweiten parallelen Datensignals in ein Analogsignal umwandelt, und die Treiberstufe mit dem Deflektor über eine Leitung elektrisch verbunden ist und das Analogsignal verarbeitet und das verarbeitete Analogsignal über die Leitung an den Deflektor ausgibt.A particle beam system comprising a particle beam generating particle beam source, a deflector configured to deflect the particle beam, a deflector controller having a receiver module, a deserializer, a digital-to-analog converter and a driver stage, and a deflection data generation module having a data source, a serializer and a transmit module, wherein the data source outputs a first parallel data signal representing data for controlling the deflector, the serializer converting the first parallel data signal to a serial data signal, the transmit module sending the serial data signal to the receive module via a transmission medium, the deserializer executing the the receiving module received, serial data signal is converted into a second parallel data signal, the digital-to-analog converter converts at least a portion of the second parallel data signal into an analog signal, and the driver stage with the deflector over a line is electrically connected and processes the analog signal and outputs the processed analog signal via the line to the deflector.

Description

Die Erfindung betrifft Partikelstrahlsysteme, wie beispielsweise Elektronenstrahl- und Ionenstrahlmikroskope, Transmissionselektronenmikroskope oder Systeme, welche Elektronen- und Ionenstrahlen einsetzen.The invention relates to particle beam systems, such as electron beam and ion beam microscopes, transmission electron microscopes or systems which use electron and ion beams.

Herkömmliche Partikelstrahlsysteme weisen üblicherweise eine Partikelquelle für geladene Partikel und eine Beschleunigungselektrode auf. Die Partikelquelle emittiert geladene Partikel und die Beschleunigungselektrode beschleunigt die emittierten Partikel. Nachfolgend können diverse einen Strahl formende Komponenten angeordnet sein, z. B. ein Kondensor, ein oder mehrere Stigmatoren, ein oder mehrere Deflektoren, eine oder mehrere Partikel-optische Linsen oder dergleichen. Schließlich kann der Strahl auf eine Probe gerichtet werden, um als Sonde zur Analyse der Probe zu dienen oder die Probe zu bearbeiten.Conventional particle beam systems usually have a particle source for charged particles and an acceleration electrode. The particle source emits charged particles and the accelerating electrode accelerates the emitted particles. Subsequently, various beam forming components may be arranged, e.g. As a condenser, one or more stigmators, one or more deflectors, one or more particle-optical lenses or the like. Finally, the beam can be directed to a sample to serve as a probe for analysis of the sample or to process the sample.

Viele den Strahl formenden Komponenten des Partikelstrahlsystems werden von einer Steuerung gesteuert. Insbesondere wird ein Deflektor dazu verwendet, den Partikelstrahl von seiner bisherigen Ausbreitungsrichtung abzulenken und/oder den Partikelstrahl lateral zu versetzen, sodass ein Auftreffort des Partikelstrahls auf der Probe variiert werden kann.Many beam forming components of the particle beam system are controlled by a controller. In particular, a deflector is used to deflect the particle beam from its previous propagation direction and / or to offset the particle beam laterally so that a point of impact of the particle beam on the sample can be varied.

In herkömmlichen Partikelstrahlsystemen sind zur Steuerung des Deflektors üblicherweise zwei Einheiten vorgesehen, ein Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul und eine Deflektorsteuerung. Die Deflektorsteuerung ist dabei als eine analoge Endstufe ausgebildet und umfasst eine analoge Treiberstufe, welche mit dem Deflektor elektrisch verbunden ist. Insbesondere kann diese Treiberstufe den Deflektor durch eine Spannung oder ein Stromsignal treiben, je nachdem, ob der Deflektor als Felderzeuger zum Erzeugen eines elektrischen oder magnetischen Feldes ausgebildet ist. Die Treiberstufe der Deflektorsteuerung erhält von dem Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul ein analoges Signal, welches dazu geeignet ist, die Treiberstufe anzusteuern. Somit setzt die analoge Endstufe das analoge Signal, welches von dem Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul erzeugt und bereitgestellt wird, in eine Betriebsspannung bzw. einen Betriebsstrom um, mit welcher bzw. welchem der Deflektor betrieben wird. Üblicherweise ist die Deflektorsteuerung räumlich in der Nähe des Deflektors angeordnet.In conventional particle beam systems, two units are usually provided for controlling the deflector, a deflection data generation module and a deflector control. The deflector control is designed as an analog output stage and includes an analog driver stage, which is electrically connected to the deflector. In particular, this driver stage can drive the deflector by a voltage or a current signal, depending on whether the deflector is designed as a field generator for generating an electric or magnetic field. The driver stage of the deflector control receives from the deflection data generation module an analog signal which is suitable for driving the driver stage. Thus, the analog output stage converts the analog signal, which is generated and provided by the deflection data generation module, into an operating voltage with which the deflector is operated. Usually, the deflector control is spatially arranged in the vicinity of the deflector.

Das Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul, welches der Deflektorsteuerung das analoge Signal bereitstellt, kann üblicherweise von dem Deflektor und der Deflektorsteuerung entfernt angeordnet sein und beispielsweise in einem Rack verbaut sein. Zur Bereitstellung des analogen Signals umfasst das Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul eine Datenquelle, einen Digital-Analog-Wandler und ein Sendemodul. Die Datenquelle berechnet die zur Steuerung des Deflektors erforderliche Information und gibt diese als ein digitales paralleles Datensignal an den Digital-Analog-Wandler aus. Dieser erzeugt das analoge Signal, welches in das Sendemodul eingegeben wird und von diesem an die Deflektorsteuerung, insbesondere an ein Empfangsmodul der Deflektorsteuerung, übertragen wird. Anschließend wird das analoge Signal, wie zuvor beschrieben, von der Deflektorsteuerung verstärkt und an den Deflektor ausgegeben. Üblicherweise wird das analoge Signal über metallische Leitungen, z. B. Kupfer-Leitungen, von dem Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul zu der Deflektorsteuerung übertragen.The deflection data generation module, which provides the deflector control with the analog signal, can usually be arranged remotely from the deflector and the deflector control and installed, for example, in a rack. To provide the analog signal, the deflection data generation module comprises a data source, a digital-to-analog converter and a transmission module. The data source calculates the information required to control the deflector and outputs it as a digital parallel data signal to the digital-to-analog converter. This generates the analog signal, which is input to the transmission module and is transmitted from this to the deflector control, in particular to a receiving module of the deflector control. Subsequently, the analog signal, as described above, amplified by the deflector control and output to the deflector. Usually, the analog signal via metallic lines, z. As copper lines, transferred from the deflection data generation module to the deflector control.

Die bisher beschriebene, herkömmliche Steuerung des Deflektors, insbesondere die Signalübertragung von der Datenquelle hin zu der analogen Treiberstufe, weist einige Nachteile auf, welche zur Verschlechterung der Qualität der Steuerung des Deflektors und damit auch zur Verschlechterung einer Analyse oder Bearbeitung einer Probe führen. Beispielsweise ist die analoge Signalübertragung gegenüber externer elektromagnetischer Strahlung störanfällig, sodass externe elektromagnetische Strahlung die zur analogen Signalübertragung verwendeten analogen Signale verändern oder diese überlagern können und daher die Steuerung des Deflektors verschlechtern kann. Zudem kann das einmal erzeugte analoge Signal auf Seiten der Deflektorsteuerung nicht auf Korrektheit überprüft und gegebenenfalls korrigiert werden.The previously described, conventional control of the deflector, in particular the signal transmission from the data source to the analog driver stage, has some disadvantages, which lead to a deterioration of the quality of the control of the deflector and thus to the deterioration of an analysis or processing of a sample. For example, the analog signal transmission to external electromagnetic radiation is susceptible to interference, so that external electromagnetic radiation can change the analog signals used for analog signal transmission or superimpose them and therefore can deteriorate the control of the deflector. In addition, the once generated analog signal on the part of the deflector control can not be checked for correctness and corrected if necessary.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Partikelstrahlsystem vorzuschlagen, welches eine bessere, insbesondere weniger störanfällige und zuverlässigere Steuerung des Deflektors ermöglicht.It is therefore an object of the present invention to propose a particle beam system which enables a better, in particular less interference-prone and more reliable control of the deflector.

Zur Lösung wenigstens der oben genannten Probleme und Aufgaben offenbart die vorliegende Erfindung ein Partikelstrahlsystem, welches umfasst: eine Partikelstrahlquelle, welche dazu konfiguriert ist, einen Partikelstrahl zu erzeugen, einen Deflektor, welcher dazu konfiguriert ist, den Partikelstrahl abzulenken, eine Deflektorsteuerung, welche ein Empfangsmodul, einen Deserialisierer, einen Digital-Analog-Wandler und eine Treiberstufe umfasst und dazu konfiguriert ist, den Deflektor zu steuern, und ein Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul, welches eine Datenquelle, einen Serialisierer und ein Sendemodul umfasst, wobei die Datenquelle dazu konfiguriert ist, ein erstes paralleles Datensignal auszugeben, welches Daten zur Steuerung des Deflektors repräsentiert, wobei der Serialisierer dazu konfiguriert ist, das erste parallele Datensignal in ein serielles Datensignal umzuwandeln, wobei das Sendemodul dazu konfiguriert ist, das serielle Datensignal über ein Übertragungsmedium an das Empfangsmodul zu senden und das Empfangsmodul dazu konfiguriert ist, das gesendete Datensignal von dem Sendemodul zu empfangen, wobei der Deserialisierer dazu konfiguriert ist, das von dem Empfangsmodul empfangene, serielle Datensignal in ein zweites paralleles Datensignal umzuwandeln, wobei der Digital-Analog-Wandler dazu konfiguriert ist, wenigstens einen Teil des zweiten parallelen Datensignals in ein Analogsignal umzuwandeln, und wobei die Treiberstufe mit dem Deflektor über eine Leitung elektrisch verbunden ist und dazu konfiguriert ist, das Analogsignal zu verarbeiten und das verarbeitete Analogsignal über die Leitung an den Deflektor auszugeben.To solve at least the above-mentioned problems and objects, the present invention discloses a particle beam system comprising: a particle beam source configured to generate a particle beam, a deflector configured to deflect the particle beam, a deflector controller which is a receiving module , a deserializer, a digital-to-analog converter and a driver stage and configured to control the deflector, and a deflection data generation module comprising a data source, a serializer and a transmit module, the data source being configured to a first outputting a parallel data signal representing data for controlling the deflector, wherein the serializer is configured to convert the first parallel data signal into a serial data signal, wherein the transmit module is configured to receive the serial data signal via a transmission medium to the receive module and the receive module is configured to receive the transmitted data signal from the transmit module, the deserializer being configured to convert the serial data signal received from the receive module into a second parallel data signal; Analog converter is configured to convert at least a portion of the second parallel data signal into an analog signal, and wherein the driver stage is electrically connected to the deflector via a line and configured to process the analog signal and the processed analog signal via the line to the Output deflector.

Das Partikelstrahlsystem kann beispielsweise ein Elektronenstrahlmikroskop, ein Ionenstrahlmikroskop, ein Transmissionselektronenmikroskop, ein System mit Elektronen- und Ionenstrahlen oder dergleichen sein. Ferner ist die Erfindung auch auf andere Systeme und Vorrichtungen anwendbar, welche wenigstens einen Deflektor zum Ablenken eines Strahls geladener Partikel umfassen.The particle beam system may be, for example, an electron beam microscope, an ion beam microscope, a transmission electron microscope, a system with electron and ion beams, or the like. Further, the invention is also applicable to other systems and devices which include at least one deflector for deflecting a charged particle beam.

Der Deflektor kann ein Felderzeuger sein, welcher ein elektrisches und/oder magnetisches Feld erzeugt. Beispielsweise kann der Deflektor nach Art wenigstens zweier Kondensatorplatten gebildet sein, welche unterschiedliche elektrische Potentiale aufweisen können, wodurch zwischen und um die Kondensatorplatten ein elektrisches Feld erzeugt wird. Ferner kann der Deflektor nach Art wenigstens einer Spule gebildet sein, sodass, wenn ein Strom durch die wenigstens eine Spule fließt, ein Magnetfeld erzeugt wird.The deflector may be a field generator which generates an electric and / or magnetic field. For example, the deflector may be formed in the manner of at least two capacitor plates, which may have different electrical potentials, whereby an electric field is generated between and around the capacitor plates. Further, the deflector may be formed in the manner of at least one coil so that when a current flows through the at least one coil, a magnetic field is generated.

Zur Steuerung des Deflektors umfasst das Partikelstrahlsystem ein Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul und eine Deflektorsteuerung. Das Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul umfasst eine Datenquelle, einen Serialisierer und ein Sendemodul. Die Deflektorsteuerung umfasst einen Deserialisierer, einen Digital-Analog-Wandler und eine Treiberstufe.For controlling the deflector, the particle beam system comprises a deflection data generation module and a deflector control. The deflection data generation module comprises a data source, a serializer and a transmission module. The deflector control includes a deserializer, a digital-to-analog converter, and a driver stage.

Die Datenquelle ist dazu konfiguriert, ein erstes paralleles Datensignal auszugeben, welches Daten zur Steuerung des Deflektors repräsentiert. Beispielsweise kann die Datenquelle ein Prozessor, eine Vielzahl von Prozessoren oder dergleichen sein, welche beispielsweise als FPGA (Field Programmable Gate Array) ausgebildet sein können. Die Daten zur Steuerung des Deflektors geben beispielsweise an, wie stark der Partikelstrahl abzulenken ist bzw. welche Spannung oder welcher Strom von der Treiberstufe zum Treiben des Deflektors erzeugt werden soll. Zum Beispiel können die Daten zur Steuerung des Deflektors einen Betrag (und ein Vorzeichen) einer Spannung und/oder einen Betrag (und ein Vorzeichen) eines Stroms angeben, welche bzw. welcher von der Treiberstufe zum Treiben des Deflektors zu erzeugen ist. Alternativ können die Daten zur Steuerung des Deflektors auch Anteile angeben, wobei die Anteile auf eine maximale Ansteuerung des Deflektors, z. B. eine maximal an den Deflektor anlegbare Spannung oder einen maximal durch den Deflektor fließenden Strom, bezogen sind. Selbstverständlich sind weitere Möglichkeiten denkbar, wie die Daten zur Steuerung des Deflektors angeben können, welches Analogsignal von der Treiberstufe zum Treiben des Deflektors zu erzeugen ist.The data source is configured to output a first parallel data signal representing data for controlling the deflector. For example, the data source may be a processor, a multiplicity of processors or the like, which may be designed, for example, as an FPGA (Field Programmable Gate Array). The data for controlling the deflector indicate, for example, how much the particle beam is to be deflected or what voltage or which current is to be generated by the driver stage for driving the deflector. For example, the data for controlling the deflector may indicate an amount (and sign) of voltage and / or magnitude (and sign) of a current to be generated by the driver stage to drive the deflector. Alternatively, the data for controlling the deflector also specify proportions, wherein the proportions to a maximum actuation of the deflector, z. B. a maximum voltage applied to the deflector voltage or a maximum current flowing through the deflector current are related. Of course, further possibilities are conceivable, such as the data for controlling the deflector may indicate which analog signal is to be generated by the driver stage for driving the deflector.

Der Serialisierer ist dazu konfiguriert, das erste parallele Datensignal in ein serielles Signal umzuwandeln. Der Serialisierer erzeugt ein serielles Datensignal, welches wenigstens eine in dem ersten parallelen Datensignal enthaltene Information hinsichtlich der Daten zur Steuerung des Deflektors umfasst. Das serielle Datensignal wird von dem Serialisierer ausgegeben und in das Sendemodul eingegeben, welches dazu konfiguriert ist, das serielle Datensignal über ein Übertragungsmedium an das Empfangsmodul der Deflektorsteuerung zu senden. Das Empfangsmodul ist dazu konfiguriert, das serielle Datensignal von dem Sendemodul zu empfangen.The serializer is configured to convert the first parallel data signal into a serial signal. The serializer generates a serial data signal comprising at least one information contained in the first parallel data signal regarding the data for controlling the deflector. The serial data signal is output from the serializer and input to the transmitter module, which is configured to send the serial data signal via a transmission medium to the deflector control receiving module. The receiving module is configured to receive the serial data signal from the transmitting module.

Das Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul kann von der Deflektorsteuerung entfernt angeordnet sein, das heißt, ein Abstand zwischen dem Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul und der Deflektorsteuerung kann einen bis einige Meter betragen. Insbesondere können das Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul und die Deflektorsteuerung in unterschiedlichen Räumen oder Vorrichtungen angeordnet sein. Beispielsweise kann das Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul in einem Rack verbaut sein, welches vom Rest des Partikelstrahlsystems einige Meter weit entfernt sein kann, während die Deflektorsteuerung im Verhältnis dazu nahe an dem Deflektor des Partikelstrahlsystems angeordnet ist.The deflection data generation module may be located remotely from the deflector control, that is, a distance between the deflection data generation module and the deflector control may be one to a few meters. In particular, the deflection data generating module and the deflector controller may be arranged in different rooms or devices. For example, the deflection data generation module may be installed in a rack which may be a few meters away from the remainder of the particle beam system while the deflector control is disposed in proximity to the deflector of the particle beam system.

Daher kann das Übertragungsmedium eine verhältnismäßig große Länge aufweisen, um die Distanz zwischen dem Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul und der Deflektorsteuerung zu überbrücken. Das Übertragungsmedium kann insbesondere ein optisches Übertragungsmedium, wie beispielsweise eine Glasfaser, umfassen. Ferner kann das Übertragungsmedium wenigstens teilweise oder wenigstens abschnittsweise frei von Metallen oder elektrisch leitenden Materialien sein.Therefore, the transmission medium may have a relatively large length to bridge the distance between the deflection data generation module and the deflector control. The transmission medium may in particular comprise an optical transmission medium, such as a glass fiber. Furthermore, the transmission medium may be at least partially or at least partially free of metals or electrically conductive materials.

Der Deserialisierer ist dazu konfiguriert, das von dem Empfangsmodul empfangene, serielle Datensignal in ein zweites paralleles Datensignal umzuwandeln. Das zweite parallele Datensignal kann wenigstens teilweise in einen Digital-Analog-Wandler eingegeben werden, welcher dazu konfiguriert ist, wenigstens einen Teil des zweiten parallelen Datensignals in ein Analogsignal umzuwandeln. Das Analogsignal repräsentiert wenigstens einen Teil der Daten zur Steuerung des Deflektors.The deserializer is configured to convert the serial data signal received by the receiving module into a second parallel data signal. The second parallel data signal may be at least partially input to a digital-to-analog converter configured to convert at least a portion of the second parallel data signal into an analog signal. The Analog signal represents at least part of the data for controlling the deflector.

Die Treiberstufe der Deflektorsteuerung ist mit dem Deflektor über eine Leitung elektrisch verbunden und dazu konfiguriert, das Analogsignal zu verarbeiten, insbesondere zu verstärken oder zur Erzeugung eines Leistungssignals zu verwenden. Ferner kann die Treiberstufe das verarbeitete Analogsignal über die Leitung an den Deflektor ausgeben. Die Treiberstufe kann eine Analogschaltung sein, welche ausschließlich aus analogen Schaltungselementen besteht.The driver stage of the deflector control is electrically connected to the deflector via a line and is configured to process the analog signal, in particular to amplify it or to use it to generate a power signal. Further, the driver stage may output the processed analog signal via the line to the deflector. The driver stage may be an analog circuit consisting solely of analog circuit elements.

Diese Ausführungsform des Partikelstrahlsystems weist den Vorteil auf, dass der Digital-Analog-Wandler nahe an der Treiberstufe angeordnet ist. Auf diese Weise ist die Strecke, welche von dem Analogsignal zwischen dem Digital-Analog-Wandler und der Treiberstufe zurückzulegen ist, gering, insbesondere im Vergleich zu herkömmlichen Partikelstrahlsystemen. Durch diese Reduktion der Übertragungsstrecke des Analogsignals zwischen dem Digital-Analog-Wandler und der Treiberstufe ist der analoge Teil der Datenübertragung von der Datenquelle bis zur Treiberstufe deutlich verringert, was eine Verbesserung der Übertragungsqualität des Analogsignals zur Folge hat und somit auch die Steuerung des Deflektors insgesamt verbessert. Hervorzuheben ist, dass im Gegensatz zu herkömmlichen Partikelstrahlsystemen das in die Treiberstufe eingegebene Analogsignal nicht als analoges Signal vom Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul zur Deflektorsteuerung übertragen wird, wodurch die Übertragungsqualität des Analogsignals durch eine verringerte Anzahl von auf das Analogsignal einwirkenden Komponenten und eine insgesamt kürzere Übertragungstrecke verbessert wird.This embodiment of the particle beam system has the advantage that the digital-to-analog converter is arranged close to the driver stage. In this way, the distance to travel from the analog signal between the digital-to-analog converter and the driver stage is small, especially when compared to conventional particle beam systems. By this reduction of the transmission path of the analog signal between the digital-to-analog converter and the driver stage of the analog part of the data transmission from the data source to the driver stage is significantly reduced, which has an improvement in the transmission quality of the analog signal result and thus the control of the deflector as a whole improved. It should be noted that unlike conventional particle beam systems, the analog signal inputted to the driver stage is not transmitted as an analog signal from the deflection data generation module for deflector control, thereby improving the transmission quality of the analog signal by a reduced number of components acting on the analog signal and an overall shorter transmission distance ,

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul einen Taktsignal-Generator, welcher ein erstes Taktsignal für die Datenquelle, den Serialisierer und/oder das Sendemodul bereitstellt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform hierin wird das erste Taktsignal ausschließlich von Komponenten des Deflektionsdaten-Erzeugungsmoduls verwendet.According to a further embodiment, the deflection data generation module comprises a clock signal generator, which provides a first clock signal for the data source, the serializer and / or the transmission module. According to another embodiment herein, the first clock signal is used exclusively by components of the deflection data generation module.

In diesen Ausführungsformen wird das erste Taktsignal dazu verwendet, verschiedene Komponenten des Deflektionsdaten-Erzeugungsmoduls, beispielsweise die Datenquelle, den Serialisierer und/oder das Sendemodul, mit dem ersten Taktsignal zu versorgen. Hervorzuheben ist, dass das erste Taktsignal ausschließlich in dem Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul verwendet wird, das heißt, dass das erste Taktsignal nicht von der Deflektorsteuerung oder Komponenten der Deflektorsteuerung verwendet wird. Hierdurch sind die Komponenten der Deflektorsteuerung frei von einer Verbindung zu dem Taktsignal-Generator des Deflektionsdaten-Erzeugungsmoduls.In these embodiments, the first clock signal is used to provide various components of the deflection data generation module, such as the data source, the serializer, and / or the transmission module, with the first clock signal. It should be noted that the first clock signal is used exclusively in the deflection data generation module, that is, the first clock signal is not used by the deflector control or components of the deflector control. As a result, the components of the deflector control are free from connection to the clock signal generator of the deflection data generation module.

Somit ist es nicht erforderlich, eine gesonderte Verbindung zwischen dem Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul und der Deflektorsteuerung zur Übertragung des ersten Taktsignals bereitzustellen. Ein Übertragungsmedium in Form eines weiteren Kabels oder eines Kabelpaares kann daher eingespart werden. Auf diese Weise kann wiederum eine für elektromagnetische Strahlung anfällige Komponente aus der Datenübertragung eliminiert werden.Thus, it is not necessary to provide a separate connection between the deflection data generation module and the deflector control for transmitting the first clock signal. A transmission medium in the form of another cable or a cable pair can therefore be saved. In this way, in turn, a vulnerable to electromagnetic radiation component from the data transmission can be eliminated.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform erzeugt der Deserialisierer ein zweites Taktsignal, welches in den Digital-Analog-Wandler eingegeben wird und diesem einen Takt zur Digital-Analog-Wandlung bereitstellt. Insbesondere kann das zweite Taktsignal dem ersten Taktsignal entsprechen, das heißt, das gleiche Spektrum und/oder eine gleiche Phasenlage aufweisen und/oder insbesondere mit dem ersten Taktsignal synchronisiert sein. In dieser Ausführungsform ist auf Seiten der Deflektorsteuerung der Deserialisierer dazu konfiguriert, das zweite Taktsignal den anderen Komponenten der Deflektorsteuerung, insbesondere dem Empfangsmodul und dem Digital-Analog-Wandler bereitzustellen. Hierdurch hat der Deserialisierer eine zentrale Steuereigenschaft innerhalb der Deflektorsteuerung inne.According to another embodiment, the deserializer generates a second clock signal, which is input to the digital-to-analog converter and provides it with a clock for digital-to-analog conversion. In particular, the second clock signal may correspond to the first clock signal, that is, have the same spectrum and / or a same phase position and / or in particular be synchronized with the first clock signal. In this embodiment, on the part of the deflector control, the deserializer is configured to provide the second clock signal to the other components of the deflector control, in particular the receiving module and the digital-to-analog converter. As a result, the deserializer has a central control feature within the deflector control.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform hierin erzeugt der Deserialisierer das zweite Taktsignal basierend auf dem übertragenen, seriellen Datensignal. Insbesondere erzeugt der Deserialisierer das zweite Taktsignal basierend auf einer Kodierung des übertragenen, seriellen Datensignals. Beispielsweise kann das übertragene, serielle Datensignal mit einer 8 Bit/10 Bit-Kodierung oder einer ähnlichen redundanten Kodierung kodiert sein, sodass an vorbestimmten Stellen des übertragenen Signals Referenzbits zur Rückgewinnung eines Taktsignals aus dem übertragenen Signal enthalten sind. Aus diesen Referenzbits ist es möglich, den Takt, mit welchem das serielle Datensignal von dem Sendemodul gesendet wird und welcher dem Takt entsprechen kann, mit welchem das erste parallele Datensignal von dem Serialisierer umgewandelt wird bzw. worden ist, zurückzugewinnen. Zum einen kann hierdurch ein zusätzlicher Taktsignal-Generator auf Seiten der Deflektorsteuerung eingespart werden und eine Synchronisation zwischen dem Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul und der Deflektorsteuerung kann auf besonders einfache und effiziente Weise erfolgen.According to another embodiment herein, the deserializer generates the second clock signal based on the transmitted serial data signal. In particular, the deserializer generates the second clock signal based on encoding the transmitted serial data signal. For example, the transmitted serial data signal may be encoded with an 8-bit / 10-bit encoding or similar redundant encoding such that reference bits for recovering a clock signal from the transmitted signal are included at predetermined locations of the transmitted signal. From these reference bits, it is possible to recover the clock at which the serial data signal is sent from the transmit module and which may correspond to the clock at which the first parallel data signal is being converted by the serializer. On the one hand, an additional clock signal generator can be saved on the part of the deflector control and a synchronization between the deflection data generation module and the deflector control can take place in a particularly simple and efficient manner.

Gemäß weiterer Ausführungsformen sind das Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul und die Deflektorsteuerung voneinander galvanisch getrennt, insbesondere können das Sendemodul und das Empfangsmodul voneinander galvanisch getrennt sein. Voneinander galvanisch getrennt sein bedeutet, dass das Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul und die Deflektorsteuerung bzw. das Sendemodul und das Empfangsmodul nicht durch eine elektrisch leitende Verbindung miteinander verbunden sind. Hierzu kann beispielsweise das Übertragungsmedium ein optisches Übertragungsmedium, insbesondere eine Glasfaser, umfassen. Auf diese Weise ist es möglich, dass das Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul und die Deflektorsteuerung nicht miteinander elektrisch leitend verbunden sind, wodurch die Störanfälligkeit der Signalübertragung reduziert und somit die Qualität der Datenübertragung insgesamt verbessert werden kann. Somit kann auch der Deflektor insgesamt besser gesteuert werden. Durch die galvanische Trennung können insbesondere Brummspannungen oder andere elektromagnetische Einkopplungen in das Übertragungsmedium verhindert werden, insbesondere von Signalen, deren Frequenzspektrum sich in der Nähe des Frequenzspektrums des ersten seriellen Datensignals oder eines anderen zwischen der Datenquelle und der Treiberstufe verwendeten Datensignals befindet.According to further embodiments, the deflection data generation module and the deflector control are galvanically separated from one another; in particular, the transmission module and the reception module can be galvanically separated from one another. Being galvanically isolated from each other means in that the deflection data generation module and the deflector control or the transmission module and the reception module are not connected to one another by an electrically conductive connection. For this purpose, for example, the transmission medium may comprise an optical transmission medium, in particular a glass fiber. In this way, it is possible that the deflection data generating module and the deflector control are not electrically connected to each other, whereby the susceptibility of the signal transmission is reduced and thus the quality of the data transmission can be improved overall. Thus, the deflector as a whole can be better controlled. The galvanic isolation in particular ripple voltages or other electromagnetic couplings can be prevented in the transmission medium, in particular signals whose frequency spectrum is in the vicinity of the frequency spectrum of the first serial data signal or another data signal used between the data source and the driver stage.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul in einer Abschirmung angeordnet und/oder die Deflektorsteuerung ist in einer Abschirmung angeordnet, wobei die Abschirmung des Deflektionsdaten-Erzeugungsmoduls und/oder die Abschirmung der Deflektorsteuerung dazu konfiguriert sind, elektromagnetische Strahlung abzuschirmen. Insbesondere sind diese Abschirmungen dazu konfiguriert, elektromagnetische Strahlung in einem Frequenzbereich abzuschirmen, welcher dem zwischen dem Sendemodul und dem Empfangsmodul übertragenen Signal und/oder dem ersten seriellen Datensignal und/oder einem anderen zwischen der Datenquelle und der Treiberstufe verwendeten Datensignal entspricht. Die Abschirmung kann jeweils als Gehäuse ausgebildet sein, welches sich wenigstens teilweise um das Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul bzw. die Deflektorsteuerung erstreckt.According to a further embodiment, the deflection data generation module is arranged in a shield and / or the deflector control is arranged in a shield, wherein the shield of the deflection data generation module and / or the shield of the deflector control are configured to shield electromagnetic radiation. In particular, these shields are configured to shield electromagnetic radiation in a frequency range corresponding to the signal transmitted between the transmitter module and the receiver module and / or the first serial data signal and / or another data signal used between the data source and the driver stage. The shielding can each be designed as a housing, which extends at least partially around the deflection data generation module or the deflector control.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind das Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul und die Deflektorsteuerung voneinander entfernt angeordnet. Insbesondere können das Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul und die Deflektorsteuerung mehr als eine vorbestimmte Distanz voneinander entfernt sein, beispielsweise wenigstens 1 m, 2 m, 5 m, 10 m oder mehr. In diesen Ausführungsformen ist die längste Übertragungsstrecke in der gesamten Signalverarbeitungskette zwischen der Datenquelle und der Treiberstufe die Übertragungsstrecke zwischen dem Sendemodul und dem Empfangsmodul. Dieser Übertragungsstrecke kommt daher eine besondere Bedeutung im Hinblick auf die Qualität und Fehleranfälligkeit der gesamten Datenübertragung und damit der Steuerung des Deflektors zu. Daher ist als Übertragungsmedium zwischen dem Sendemodul und dem Empfangsmodul ein optisches Übertragungsmedium, insbesondere eine Glasfaser, vorteilhaft. Diese ermöglicht eine galvanische Trennung und erlaubt eine gegenüber elektromagnetischen Störungen wenig anfällige Datenübertragung des seriellen Datensignals von dem Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul hin zur Deflektorsteuerung.According to another embodiment, the deflection data generation module and the deflector control are arranged away from each other. In particular, the deflection data generation module and the deflector control may be more than a predetermined distance apart, for example at least 1 m, 2 m, 5 m, 10 m or more. In these embodiments, the longest transmission path in the entire signal processing chain between the data source and the driver stage is the transmission path between the transmission module and the reception module. This transmission line is therefore of particular importance with regard to the quality and susceptibility to error of the entire data transmission and thus to the control of the deflector. Therefore, an optical transmission medium, in particular a glass fiber, is advantageous as a transmission medium between the transmission module and the reception module. This allows galvanic isolation and permits data transmission of the serial data signal, which is less susceptible to electromagnetic interference, from the deflection data generation module to the deflector control.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform durchsetzt, insbesondere bei Verwendung eines elektrostatischen Deflektors, die Leitung einen Vakuummantel eines Vakuumraums, in welchem der Deflektor angeordnet ist. In dieser Ausführungsform durchsetzt die Leitung, welche die Treiberstufe mit dem Deflektor elektrisch verbindet, den Vakuummantel des Vakuumraums, in welchem der Deflektor angeordnet ist. In dieser Ausführungsform können weitere den Strahl formende Komponenten des Partikelstrahlsystems, beispielsweise eine Beschleunigungselektrode, eine Partikel-optische Linse und dergleichen in dem Vakuumraum angeordnet sein, wobei die Deflektorsteuerung wie auch das Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul außerhalb dieses Vakuumraums angeordnet sind. Um den Deflektor anzusteuern, durchsetzt die Leitung, welche den Deflektor mit der Deflektorsteuerung verbindet, den Vakuummantel des Vakuumraums.According to a further embodiment, especially when using an electrostatic deflector, the conduit penetrates a vacuum jacket of a vacuum space in which the deflector is arranged. In this embodiment, the line electrically connecting the driver stage to the deflector passes through the vacuum envelope of the vacuum space in which the deflector is located. In this embodiment, further beam forming components of the particle beam system, such as an accelerating electrode, a particle optical lens, and the like, may be disposed in the vacuum space, with the deflector control as well as the deflection data generating module located outside of this vacuum space. In order to control the deflector, passes through the conduit which connects the deflector with the deflector control, the vacuum jacket of the vacuum space.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist das erste parallele Datensignal und/oder das serielle Datensignal und/oder das zweite parallele Datensignal ein Digitalsignal. Ein Digitalsignal kann insbesondere ein wertdiskretes und zeitdiskretes Signal sein. Gemäß dieser Ausführungsform können zur Steuerung des Deflektors zwischen der Datenquelle und dem Digital-Analog-Wandler ausschließlich oder vereinzelt Digitalsignale verwendet werden. Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, in welcher ausschließlich Digitalsignale zur Steuerung des Deflektors zwischen der Datenquelle und dem Digital-Analog-Wandler verwendet werden. Durch die Verwendung von Digitalsignalen ist es möglich, die Übertragungsqualität auf der Datenübertragungsstrecke zwischen der Datenquelle und dem Digital-Analog-Wandler zu verbessern, da digitale Signale gegenüber elektromagnetischen Störungen weniger anfällig sind und im Vergleich zu analogen Signalen auf Korrektheit überprüft werden können. Beispielsweise kann in dem Empfangsmodul und entsprechend in dem Sendemodul eine Kodierung verwendet werden, um das serielle Datensignal in geeigneter Weise von dem Sendemodul zu dem Empfangsmodul zu übertragen. Hierdurch kann beispielsweise durch eine redundante Kodierung erreicht werden, dass überprüfbar ist, ob das Signal vollständig und fehlerfrei übertragen worden ist. Gegebenenfalls kann das Signal in dem Empfangsmodul, basierend auf der übertragenen Redundanz, korrigiert werden. Eine solche Kontrolle des übertragenen Signals ist mit einer analogen Übertragungsstrecke bzw. analog übertragenen Signalen nicht möglich.According to an exemplary embodiment, the first parallel data signal and / or the serial data signal and / or the second parallel data signal is a digital signal. In particular, a digital signal may be a value-discrete and time-discrete signal. According to this embodiment, exclusively or occasionally digital signals can be used to control the deflector between the data source and the digital-to-analog converter. Particularly advantageous is an embodiment in which only digital signals for controlling the deflector between the data source and the digital-to-analog converter are used. By using digital signals, it is possible to improve the transmission quality on the data transmission path between the data source and the digital-to-analog converter, since digital signals are less susceptible to electromagnetic interference and can be checked for correctness compared to analog signals. For example, a coding may be used in the receiving module and, correspondingly, in the transmitting module to suitably transmit the serial data signal from the transmitting module to the receiving module. As a result, it can be achieved, for example by means of a redundant coding, that it is possible to check whether the signal has been transmitted completely and without error. Optionally, the signal in the receiving module may be corrected based on the transmitted redundancy. Such control of the transmitted signal is analogous Transmission path or analog transmitted signals not possible.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das erste parallele Datensignal wenigstens eine Information, welche zu einer entsprechenden Zeit in dem zweiten parallelen Datensignal umfasst ist, wobei die wenigstens eine Information wenigstens einen Teil eines Steuersignals für den Deflektor repräsentiert. In dieser Ausführungsform umfasst das erste parallele Datensignal eine Information, welche wenigstens einen Teil eines Steuersignals für den Deflektor repräsentiert. Beispielsweise kann diese Information ein Spannungswert oder ein Stromwert sein, welcher von der Treiberstufe der Deflektorsteuerung zum Betreiben des Deflektors zu erzeugen ist. Diese Information ist zu einer entsprechenden Zeit in dem zweiten parallelen Datensignal enthalten. Das bedeutet, dass diese Information zunächst in dem ersten parallelen Datensignal enthalten ist und zu einem vorbestimmbaren nachfolgenden Zeitpunkt in dem zweiten parallelen Datensignal enthalten ist. Der vorherbestimmbare Zeitpunkt ist gegenüber dem Zeitpunkt, an welchem diese Information in dem ersten parallelen Datensignal enthalten ist, beispielsweise um eine Übertragungsdauer zeitlich verschoben, welche benötigt wird, um die Information von der Datenquelle zu dem Digital-Analog-Wandler zu übertragen.According to a further embodiment, the first parallel data signal comprises at least one information which is included at a corresponding time in the second parallel data signal, wherein the at least one information represents at least part of a control signal for the deflector. In this embodiment, the first parallel data signal comprises information representing at least part of a control signal for the deflector. For example, this information may be a voltage value or a current value which is to be generated by the driver stage of the deflector control for operating the deflector. This information is included at the appropriate time in the second parallel data signal. This means that this information is initially contained in the first parallel data signal and is included at a predeterminable subsequent time in the second parallel data signal. The predeterminable time is offset from the time at which this information is contained in the first parallel data signal, for example, by a transmission time required to transmit the information from the data source to the digital-to-analog converter.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das erste parallele Datensignal neben der wenigstens einen Information weitere Information, welche wenigstens einen Teil eines Steuersignals einer von dem Deflektor verschiedenen Komponente des Partikelstrahlsystems repräsentiert. Diese weitere Information kann zur Steuerung anderer Komponenten des Partikelstrahlsystems, insbesondere den Partikelstrahl formenden Komponenten, dienen. Beispiele für weitere, den Partikelstrahl formende Komponenten des Partikelstrahlsystems umfassen einen oder mehrere Blanker, Partikel-optische Linsen, Stigmatoren oder dergleichen.According to a further embodiment, the first parallel data signal comprises, in addition to the at least one information, further information which represents at least part of a control signal of a component of the particle beam system which is different from the deflector. This further information can be used to control other components of the particle beam system, in particular the particle beam forming components. Examples of other particle beam forming components of the particle beam system include one or more blankers, particle-optical lenses, stigmators, or the like.

Auf diese Weise ist es möglich, über eine einzige oder im Vergleich zur Anzahl der den Partikelstrahl formenden Komponenten des Partikelstrahlsystems geringe Anzahl von Datenübertragungsstrecken mehrere (zeitlich koordinierte) Steuersignale für diverse Komponenten des Partikelstrahlsystems zu übertragen, wodurch die Anzahl der Komponenten für die Datenübertragung im Vergleich zu herkömmlichen Partikelstrahlsystemen reduziert werden kann. Dies führt zu verringerten Kosten. Darüber hinaus kann die Anzahl möglicher Fehlerquellen in der Datenübertragung reduziert werden. Somit kann insgesamt die Qualität der Datenübertragung erhöht und die Steuerung des Partikelstrahlsystems insgesamt verbessert werden.In this way, it is possible to transmit a plurality of (time-coordinated) control signals for various components of the particle beam system via a single or compared to the number of particles forming the particle beam components of the particle beam system, whereby the number of components for the data transmission in comparison can be reduced to conventional particle beam systems. This leads to reduced costs. In addition, the number of possible sources of error in the data transmission can be reduced. Thus, the overall quality of the data transmission can be increased and the overall control of the particle beam system can be improved.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind der Serialisierer und/oder der Deserialisierer jeweils durch ein Field Programmable Gate Array (FPGA) implementiert. FPGAs sind leistungsstarke digitale Recheneinheiten, welche dazu konfiguriert sind, serielle wie auch parallele Datensignale zu verarbeiten.According to another embodiment, the serializer and / or the deserializer are each implemented by a Field Programmable Gate Array (FPGA). FPGAs are powerful digital processors that are configured to process both serial and parallel data signals.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind der Serialisierer, das Sendemodul, das Empfangsmodul und der Deserialisierer dazu konfiguriert, für das serielle Datensignal eine Übertragungsgeschwindigkeit von wenigstens 1 GBit/s, wenigstens 2 GBit/s, wenigstens 10 GBit/s, oder wenigstens 100 GBit/s bereitzustellen. Die Übertragungsgeschwindigkeit richtet sich im Wesentlichen nach der Menge der zur Steuerung des Deflektors erforderlichen Menge an Daten. Werden mehrere Komponenten des Partikelstrahlsystems durch diese eine Übertragungsstrecke, bestehend aus dem Serialisierer, dem Sendemodul, dem Empfangsmodul und dem Deserialisierer, mit Steuersignalen versorgt, so ist die Übertragungsgeschwindigkeit entsprechend anzupassen. Darüber hinaus kann das zwischen dem Sendemodul und dem Empfangsmodul übertragene Signal kodiert sein, insbesondere redundante Information umfassen, sodass ein Teil der Übertragungsgeschwindigkeit bzw. Bandbreite auch für redundante Information bereitzustellen ist.According to another embodiment, the serializer, the transmit module, the receive module, and the deserializer are configured to provide at least 1 Gbit / s, at least 2 Gbit / s, at least 10 Gbit / s, or at least 100 Gbit / s for the serial data signal provide. The transmission speed depends essentially on the amount of data required to control the deflector. If several components of the particle beam system are supplied with control signals by means of this one transmission path consisting of the serializer, the transmission module, the reception module and the deserializer, the transmission speed must be adapted accordingly. In addition, the signal transmitted between the transmission module and the reception module can be coded, in particular comprising redundant information, so that part of the transmission speed or bandwidth is also to be provided for redundant information.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Hierbei zeigtEmbodiments of the invention are explained below with reference to figures. This shows

1 eine schematische Darstellung eines Partikelstrahlsystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und 1 a schematic representation of a particle beam system according to an embodiment of the invention; and

2 eine schematische Darstellung einer Datenübertragungsstrecke zur Steuerung eines Deflektors. 2 a schematic representation of a data transmission path for controlling a deflector.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Partikelstrahlsystems 1. Das Partikelstrahlsystem 1 umfasst ein Strahlsystem 2, welches eine Partikelquelle 3 mit einer Treiberschaltung 4, eine Beschleunigungselektrode 5, einen Deflektor 7, eine Partikel-optische Linse 9, einen Probentisch 11 und einen Detektor 13 umfasst, welche allesamt in einem von einem Vakuummantel 14 begrenzten Vakuumraum 15 angeordnet sind. Die Partikelquelle 3 emittiert geladene Partikel, beispielsweise Elektronen oder Ionen, welche von der Beschleunigungselektrode 5 in Richtung einer Probe 17 beschleunigt werden. Durch einen nicht dargestellten Partikel-optischen Kondensor wird ein Partikelstrahl 19 gebildet. 1 shows a schematic representation of a particle beam system 1 , The particle beam system 1 includes a blasting system 2 which is a particle source 3 with a driver circuit 4 , an acceleration electrode 5 , a deflector 7 , a particle-optical lens 9 , a sample table 11 and a detector 13 which are all in one of a vacuum jacket 14 limited vacuum space 15 are arranged. The particle source 3 emits charged particles, such as electrons or ions, from the accelerating electrode 5 in the direction of a sample 17 be accelerated. Through a particle-optical condenser, not shown, a particle beam 19 educated.

Der Beschleunigungselektrode 5 nachgeordnet können ein oder mehrere Stigmatoren angeordnet sein, welcher bzw. welche den Partikelstrahl 19 zusätzlich formen können. Insbesondere können der eine oder die mehreren Stigmatoren dazu konfiguriert sein, Abbildungsfehler der Partikel-optischen Linse 9 zu kompensieren.The accelerating electrode 5 downstream of one or more stigmators can be arranged, which or which the particle beam 19 can additionally shape. In particular, the one or more stigmators are configured to cause aberrations of the particle optical lens 9 to compensate.

Der Partikelstrahl 19 durchläuft den Deflektor 7, welcher in der in 1 dargestellten Ausführungsform schematisch als Plattenpaar dargestellt ist. Der Deflektor 7 kann beispielsweise aus wenigstens einem Kondensatorplattenpaar gebildet sein und zwischen dem wenigstens einen Kondensatorplattenpaar ein elektrisches Feld erzeugen, wenn eine Spannung an das wenigstens eine Kondensatorplattenpaar angelegt wird. Alternativ kann der Deflektor 7 als wenigstens eine Spule ausgebildet sein. Daher kann der Deflektor 7, je nach Konfiguration, durch eine Spannung oder einen Strom gesteuert werden. Unabhängig von der konkreten Konfiguration des Deflektors 7 ist der Deflektor 7 dazu konfiguriert, den Partikelstrahl 19 aus seiner bisherigen Ausbreitungsrichtung abzulenken. Hierdurch kann der Auftreffort des Partikelstrahls 19 auf der Probe 17 wahlweise verändert werden. Insbesondere kann die Probe 17 mit dem Partikelstrahl 19 gerastert werden, sodass mittels des Detektors 13 ein Bild einer Oberfläche der Probe 17 aufgenommen werden kann.The particle beam 19 goes through the deflector 7 , which in the in 1 illustrated embodiment is shown schematically as a pair of plates. The deflector 7 For example, it may be formed of at least one pair of capacitor plates and generate an electric field between the at least one pair of capacitor plates when a voltage is applied to the at least one pair of capacitor plates. Alternatively, the deflector 7 be formed as at least one coil. Therefore, the deflector 7 , depending on the configuration, be controlled by a voltage or a current. Regardless of the concrete configuration of the deflector 7 is the deflector 7 configured to the particle beam 19 distract from its previous direction of propagation. As a result, the impingement of the particle beam 19 on the test 17 optionally be changed. In particular, the sample can 17 with the particle beam 19 be rasterized so that by means of the detector 13 an image of a surface of the sample 17 can be included.

In Ausbreitungsrichtung des Partikelstrahls 19 dem Deflektor 7 nachgeordnet ist die Partikel-optische Linse 9 angeordnet. Die Partikel-optische Linse 9 ist ein Felderzeuger, welcher ein elektrisches und/oder magnetisches Feld erzeugt. Beispielsweise kann die Partikel-optische Linse 9 als wenigstens eine elektrostatische Linse in Form eines Plattenpaares, als wenigstens eine magnetische Linse mit einer Spule und/oder als eine Kombination aus einer elektrostatische Linse und einer magnetische Linse gebildet sein. Die Partikel-optische Linse 9 kann daher, wie der Deflektor 7, durch eine Spannung und/oder einen Strom betrieben werden. In der in 1 dargestellten Ausführungsform ist die Partikel-optische Linse 9 schematisch als ein aus Spulen gebildetes Element dargestellt. Die Partikel-optische Linse 9 ist dazu konfiguriert, den Partikelstrahl 19 in eine Ebene 21 zu fokussieren. In der in 1 dargestellten Ausführungsform fällt die Ebene 21 mit einer der Partikel-optische Linse 9 zugewandten Oberfläche der Probe 17 zusammen, sodass die Partikel-optische Linse 9 den Partikelstrahl 19 auf die Oberfläche der Probe 17 fokussieren kann.In the propagation direction of the particle beam 19 the deflector 7 downstream is the particle-optical lens 9 arranged. The particle-optical lens 9 is a field generator which generates an electric and / or magnetic field. For example, the particle-optical lens 9 as at least one electrostatic lens in the form of a pair of plates, as at least one magnetic lens with a coil and / or formed as a combination of an electrostatic lens and a magnetic lens. The particle-optical lens 9 can therefore, like the deflector 7 , be operated by a voltage and / or a current. In the in 1 The embodiment shown is the particle-optical lens 9 shown schematically as an element formed from coils. The particle-optical lens 9 is configured to the particle beam 19 in a plane 21 to focus. In the in 1 illustrated embodiment, the plane falls 21 with one of the particle-optical lens 9 facing surface of the sample 17 together, so the particle-optical lens 9 the particle beam 19 on the surface of the sample 17 can focus.

Durch den auf die Probe gerichteten Partikelstrahl 19 werden von der Probe 17 Partikel emittiert, insbesondere rückgestreute und/oder sekundäre Elektronen und/oder rückgestreute und/oder sekundäre Ionen. Während der Partikelstrahl 19 auf einen Ort auf der Probe 17 gerichtet ist, können die von der Probe emittierten Partikel von dem Detektor 13 detektiert werden, welcher einen Strom- oder Spannungswert ausgeben kann, welcher die Anzahl der detektierten Partikel repräsentiert. Wird der Partikelstrahl 19 über die Probe 17 gerastert, kann der für jeden Ort auf der Probe ausgegebene Strom- oder Spannungswert des Detektors mit dem jeweiligen Ort assoziiert werden, wodurch ein Bild der Oberfläche der Probe 17 erzeugt werden kann.Through the particle beam directed at the sample 19 be from the sample 17 Particles emitted, in particular backscattered and / or secondary electrons and / or backscattered and / or secondary ions. While the particle beam 19 to a place on the sample 17 directed, the particles emitted by the sample from the detector 13 can be detected, which can output a current or voltage value representing the number of detected particles. Will the particle beam 19 about the sample 17 rasterized, the current or voltage value of the detector output for each location on the sample may be associated with the respective location, thereby forming an image of the surface of the sample 17 can be generated.

Die Probe 17 kann auf einem Probentisch 11 angeordnet sein, welcher dazu konfiguriert ist, die Probe gemäß der angestrebten Anwendung in geeigneter Weise zu verlagern und/oder zu rotieren.The sample 17 can on a sample table 11 which is configured to appropriately displace and / or rotate the sample according to the intended application.

Ferner umfasst das Partikelstrahlsystem 1 eine Steuerung 23, welche mit den Komponenten des Strahlsystems 2 durch Verbindungen 25 verbunden ist. Die Steuerung 23 kann verteilt angeordnet sein, sodass einige Teile der Steuerung in der Nähe des Strahlsystems 2 angeordnet sein können. Insbesondere weisen diese Teile der Steuerung 23 einen geringen Abstand von dem Strahlsystem 2 auf. Dieser Abstand kann geringer als 2 m, geringer als 1 m, geringer als 0,5 m oder geringer als 0,2 m sein. Andere Teile der Steuerung 23 können von dem Strahlsystem 2 entfernt angeordnet sein, das heißt, beispielsweise einige Meter weit entfernt.Furthermore, the particle beam system comprises 1 a controller 23 , which with the components of the blasting system 2 through connections 25 connected is. The control 23 can be distributed so that some parts of the controller are near the blasting system 2 can be arranged. In particular, these parts have the control 23 a short distance from the jet system 2 on. This distance may be less than 2 m, less than 1 m, less than 0.5 m or less than 0.2 m. Other parts of the controller 23 can from the blasting system 2 be arranged remotely, that is, for example, a few meters away.

Ferner kann das Partikelstrahlsystem 1 Eingabegeräte 27, beispielsweise eine Tastatur 29, und Ausgabegeräte 31, beispielsweise einen Bildschirm, umfassen, welche mit der Steuerung 23 verbunden sind. Die Eingabe- und Ausgabegeräte können zur Steuerung und Überwachung der Steuerung 23 dienen. Beispielsweise kann ein auf der Probe zu rasternder Pfad festgelegt und Eigenschaften des Strahlsystems, insbesondere der Partikelquelle 3, der Beschleunigungselektrode 5, des Deflektors 7, der Partikel-optischen Linse 9, des Detektors 13 und des Probentisches 11 eingestellt werden.Furthermore, the particle beam system 1 input devices 27 for example a keyboard 29 , and output devices 31 For example, a screen that includes the controller 23 are connected. The input and output devices can be used to control and monitor the controller 23 serve. For example, a path to be scanned on the sample can be defined and properties of the blasting system, in particular of the particle source 3 , the accelerating electrode 5 , the deflector 7 , the particle-optical lens 9 , the detector 13 and the sample table 11 be set.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer Datenübertragungsstrecke 33. Die Datenübertragungsstrecke 33 ist ein Ausschnitt der Steuerung 23, wobei die Datenübertragungsstrecke 33 denjenigen Teil der Steuerung 23 zeigt, welcher zur Steuerung des Deflektors 7 verwendet wird. Die Datenübertragungsstrecke 33 umfasst ein Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul 35 und eine Deflektorsteuerung 36. Die Deflektorsteuerung 36 ist mit dem Deflektor 7 über eine Leitung 37 elektrisch verbunden. 2 shows a schematic representation of a data transmission path 33 , The data transmission link 33 is a part of the control 23 , where the data transmission link 33 that part of the controller 23 shows which for the control of the deflector 7 is used. The data transmission link 33 includes a deflection data generation module 35 and a deflector control 36 , The deflector control 36 is with the deflector 7 over a line 37 electrically connected.

Das Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul 35 umfasst eine Datenquelle 41, einen Serialisierer 43 und ein Sendemodul 45. Die Datenquelle 41 erzeugt ein erstes paralleles Datensignal 47, welches in 2 durch parallele Pfeile dargestellt ist. Das erste parallele Datensignal 47 repräsentiert Daten, welche zur Steuerung des Deflektors 7 dienen. Hierbei kann das parallele Datensignal 47 beispielsweise eine Stärke und/oder Richtung einer Spannung oder eine Stärke und/oder Richtung eines Stroms repräsentieren, welche bzw. welcher zum Betreiben des Deflektors 7 verwendet wird. Alternativ kann das erste parallele Datensignal 47 auch Parameter repräsentieren, welche ein Signal charakterisieren, welches zum Betreiben des Deflektors 7 verwendet werden kann. Darüber hinaus kann das erste parallele Datensignal 47 weitere Information umfassen. Insbesondere kann das parallele Datensignal 47 weitere Daten zur Steuerung weiterer Komponenten des Strahlsystems 2 umfassen.The deflection data generation module 35 includes a data source 41 , a serializer 43 and a transmission module 45 , The data source 41 generates a first parallel data signal 47 which is in 2 represented by parallel arrows. The first parallel data signal 47 represents data used to control the deflector 7 serve. Here, the parallel data signal 47 For example, represent a strength and / or direction of a voltage or a magnitude and / or direction of a current, which for operating the deflector 7 is used. Alternatively, the first parallel data signal 47 also represent parameters that characterize a signal used to operate the deflector 7 can be used. In addition, the first parallel data signal 47 include further information. In particular, the parallel data signal 47 further data for controlling further components of the blasting system 2 include.

Das erste parallele Datensignal 47 wird in den Serialisierer 43 eingegeben, welcher dazu konfiguriert ist, das erste parallele Datensignal 47 in ein serielles Datensignal 49 umzuwandeln. Das serielle Datensignal 49 wird in das Sendemodul 45 eingegeben, welches dazu konfiguriert ist, das serielle Datensignal 49 über ein Übertragungsmedium 51 an ein Empfangsmodul 53 der Deflektorsteuerung 36 zu senden. Entsprechend ist das Empfangsmodul 53 der Deflektorsteuerung 36 dazu konfiguriert, das gesendete Datensignal von dem Sendemodul 45 zu empfangen.The first parallel data signal 47 gets into the serializer 43 which is configured to receive the first parallel data signal 47 into a serial data signal 49 convert. The serial data signal 49 gets into the send module 45 which is configured to receive the serial data signal 49 via a transmission medium 51 to a receiving module 53 the deflector control 36 to send. Accordingly, the receiving module 53 the deflector control 36 configured to transmit the transmitted data signal from the transmitter module 45 to recieve.

Das Sendemodul 45 kann insbesondere dazu konfiguriert sein, das serielle Datensignal 49 zu kodieren. Beispielsweise kann das serielle Signal 49 mittels einer 8 Bit/10 Bit-Kodierung kodiert werden, wodurch das von dem Sendemodul gesendete Signal redundante Information umfasst. Alternativ kann eine ähnliche Kodierung, beispielsweise eine 64 Bit/66 Bit-Kodierung oder dergleichen, verwendet werden.The transmission module 45 In particular, it may be configured to receive the serial data signal 49 to code. For example, the serial signal 49 are encoded by means of an 8-bit / 10-bit encoding, whereby the signal transmitted by the transmission module comprises redundant information. Alternatively, a similar encoding, such as 64-bit / 66-bit coding or the like, may be used.

Das Sendemodul 45 und das Empfangsmodul 53 sind dazu konfiguriert, das serielle Datensignal 49 von dem Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul 35 zur Deflektorsteuerung 36 über das Übertragungsmedium 51 zu übertragen. Entsprechend kann das Empfangsmodul 53 dazu konfiguriert sein, die von dem Sendemodul 45 angewendete Kodierung zu dekodieren. Das Übertragungsmedium 51 kann ein optisches Übertragungsmedium umfassen. Beispielsweise kann das Übertragungsmedium 51 eine Glasfaser sein, welche dazu konfiguriert ist, in Licht kodierte Signale von dem Sendemodul zu dem Empfangsmodul zu transportieren. Insbesondere kann das Übertragungsmedium 51 wenigstens teilweise oder wenigstens abschnittweise frei von elektrisch leitenden Verbindungen und/oder Materialien, wie beispielsweise Metallen, sein. Hierdurch ist es möglich, das Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul 35 von der Deflektorsteuerung 36 galvanisch zu trennen. Hierdurch können insbesondere das Sendemodul 45 und das Empfangsmodul 53 voneinander galvanisch getrennt werden. Das bedeutet, dass zwischen dem Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul 35 und der Deflektorsteuerung 36 bzw. zwischen dem Sendemodul 45 und dem Empfangsmodul 53 keine elektrisch leitende Verbindung besteht. Hierdurch ist das potentiell lang gestreckte Übertragungsmedium 51 weniger anfällig für elektromagnetische Störsignale, wodurch wiederum die Übertragungsqualität auf der Datenübertragungsstrecke 33 verbessert wird. Insbesondere ist eine solche galvanische Trennung zur Unterdrückung von Brummspannungen und Gleichstromanteilen bzw. Gleichspannungsanteilen und damit zur Verbesserung der Übertragungsqualität der Datenübertragungsstrecke 33 geeignet.The transmission module 45 and the receiving module 53 are configured to the serial data signal 49 from the deflection data generation module 35 for deflector control 36 over the transmission medium 51 transferred to. Accordingly, the receiving module 53 be configured to that of the transmission module 45 to decode the encoding used. The transmission medium 51 may include an optical transmission medium. For example, the transmission medium 51 a fiber optic configured to transport light coded signals from the transmitter module to the receiver module. In particular, the transmission medium 51 at least partially or at least in sections free of electrically conductive compounds and / or materials, such as metals. This makes it possible for the deflection data generation module 35 from the deflector control 36 to be galvanically separated. As a result, in particular the transmission module 45 and the receiving module 53 be separated from each other galvanically. This means that between the deflection data generation module 35 and the deflector control 36 or between the transmission module 45 and the receiving module 53 no electrically conductive connection exists. This is the potentially elongated transmission medium 51 less susceptible to electromagnetic interference, which in turn reduces the transmission quality on the data link 33 is improved. In particular, such a galvanic isolation for the suppression of ripple voltages and DC components or DC voltage components and thus to improve the transmission quality of the data transmission path 33 suitable.

Der Serialisierer 43, das Sendemodul 45, das Empfangsmodul 53 und/oder der Deserialisierer 55 können jeweils als FPGA (Field Programmable Gate Array) implementiert sein. Ferner sind der Serialisierer 43, das Sendemodul 45, das Empfangsmodul 53 und der Deserialisierer 55 dazu konfiguriert, für die Übertragung des seriellen Datensignals 49 bzw. für das erste parallele Datensignal 47 eine Übertragungsgeschwindigkeit von wenigstens 1 GBit/s, wenigstens 2 GBit/s, wenigstens 10 GBit/s oder wenigstens 100 GBit/s bereitzustellen.The serializer 43 , the transmitter module 45 , the receiving module 53 and / or the deserializer 55 each can be implemented as FPGA (Field Programmable Gate Array). Further, the serializer 43 , the transmitter module 45 , the receiving module 53 and the deserializer 55 configured to transmit the serial data signal 49 or for the first parallel data signal 47 to provide a transmission speed of at least 1 Gbit / s, at least 2 Gbit / s, at least 10 Gbit / s or at least 100 Gbit / s.

Das Empfangsmodul 53 der Deflektorsteuerung 36 gibt das übertragene, serielle Datensignal 54 an einen Deserialisierer 55 der Deflektorsteuerung 36 aus. Der Deserialisierer 55 ist dazu konfiguriert, das von dem Empfangsmodul 53 ausgegebene, serielle Datensignal 54 in ein zweites paralleles Datensignal 57 umzuwandeln. Das zweite parallele Datensignal 57 umfasst wenigstens die Daten zur Steuerung des Deflektors 7, welche ursprünglich in dem ersten parallelen Datensignal 47 enthalten waren.The receiving module 53 the deflector control 36 gives the transmitted serial data signal 54 to a deserializer 55 the deflector control 36 out. The deserializer 55 is configured to be that of the receiving module 53 output, serial data signal 54 into a second parallel data signal 57 convert. The second parallel data signal 57 includes at least the data for controlling the deflector 7 which was originally in the first parallel data signal 47 were included.

In der in 2 gezeigten Ausführungsform sind das erste parallele Datensignal 47, das serielle Datensignal 49, das übertragene, serielle Datensignal 54 und das zweite parallele Datensignal 57 jeweils ein Digitalsignal. Hierdurch ist die Datenübertragung von der Datenquelle 41 bis zur Ausgabe des zweiten parallelen Datensignals 57 durch den Deserialisierer 55 ausschließlich durch Digitalsignale gebildet. Insbesondere wird die potenziell lange Übertragungstrecke zwischen dem Sendemodul 45 und dem Empfangsmodul 53 durch ein Digitalsignal überwunden. Hierdurch wird die Qualität der Datenübertragungsstrecke 33 im Vergleich zu Datenübertragungsstrecken herkömmlicher Partikelstrahlsysteme verbessert.In the in 2 The embodiments shown are the first parallel data signal 47 , the serial data signal 49 , the transmitted serial data signal 54 and the second parallel data signal 57 one digital signal each. This is the data transfer from the data source 41 until the output of the second parallel data signal 57 by the deserializer 55 exclusively formed by digital signals. In particular, the potentially long transmission distance between the transmission module 45 and the receiving module 53 overcome by a digital signal. This will improve the quality of the data transmission link 33 improved compared to data transmission paths of conventional particle beam systems.

Neben dem Empfangsmodul 53 und dem Deserialisierer 55 umfasst die Deflektorsteuerung 36 ferner einen Digital-Analog-Wandler 59, welcher dazu konfiguriert ist, wenigstens einen Teil 57' des zweiten parallelen Datensignals 57 in ein Analogsignal 61 umzuwandeln. Hierbei umfasst insbesondere der von dem Digital-Analog-Wandler 59 umgewandelte Teil 57' des zweiten parallelen Datensignals 57 die Daten zur Steuerung des Deflektors, welche ursprünglich in dem ersten parallelen Datensignal 47 enthalten waren. Das Analogsignal 61 wird anschließend in eine Treiberstufe 63 der Deflektorsteuerung 36 eingegeben.Next to the reception module 53 and the deserializer 55 includes the deflector control 36 also a digital-to-analog converter 59 , which is configured to at least a part 57 ' of the second parallel data signal 57 in an analog signal 61 convert. In particular, this includes that of the digital-to-analog converter 59 converted part 57 ' of the second parallel data signal 57 the data for controlling the deflector originally in the first parallel data signal 47 were included. The analog signal 61 is then in a driver stage 63 the deflector control 36 entered.

Ferner gibt der Deserialisierer 55 einen Teil 57'' des zweiten parallelen Datensignals 57 aus, welches weitere Information umfassen kann, welche insbesondere einen Teil eines Steuersignals einer von dem Deflektor 7 verschiedenen Komponente des Partikelstrahlsystems, insbesondere des Strahlsystems 2, repräsentiert. Beispielsweise kann der Teil 57'' Steuersignale für die Partikel-optische Linse 9 oder den Detektor 13 umfassen. Further, the deserializer gives 55 a part 57 '' of the second parallel data signal 57 which may comprise further information, in particular a part of a control signal from one of the deflector 7 various component of the particle beam system, in particular of the jet system 2 , represented. For example, the part 57 '' Control signals for the particle-optical lens 9 or the detector 13 include.

Die Treiberstufe 63 ist mit dem Deflektor 7 über die Leitung 37 elektrisch verbunden und dazu konfiguriert, das Analogsignal 61 zu verarbeiten und das verarbeitete Analogsignal über die Leitung 37 an den Deflektor 7 auszugeben. Die Treiberstufe 63 kann dazu konfiguriert sein, das Analogsignal 61 zu verstärken oder ein Leistungssignal zu erzeugen, welches beispielsweise eine Spannung oder einen Strom für den Deflektor 7 bereitstellt, wobei die Spannung bzw. der Strom gemäß dem Analogsignal 61 erzeugt wird.The driver stage 63 is with the deflector 7 over the line 37 electrically connected and configured to the analog signal 61 to process and the processed analog signal over the line 37 to the deflector 7 issue. The driver stage 63 may be configured to receive the analog signal 61 amplify or generate a power signal, which, for example, a voltage or a current for the deflector 7 provides, wherein the voltage or the current according to the analog signal 61 is produced.

Das Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul 35 ist in einer Abschirmung 65 angeordnet und die Deflektorsteuerung 36 ist in einer Abschirmung 67 angeordnet, wobei die Abschirmungen 65 und 67 jeweils dazu konfiguriert sind, elektromagnetische Strahlung abzuschirmen. Hierdurch werden sowohl das Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul 35 wie auch die Deflektorsteuerung 36 vor elektromagnetischen Störsignalen geschützt, wodurch die Datenübertragung bzw. die Steuerung des Deflektors insgesamt verbessert wird. Die Abschirmungen 65 und 67 können insbesondere hinsichtlich solcher elektromagnetischer Strahlung effizient abschirmen, welche Frequenzspektren umfassen, die den Frequenzspektren der in der Datenübertragungsstrecke 33 vorkommenden Datensignale entsprechen.The deflection data generation module 35 is in a shield 65 arranged and the deflector control 36 is in a shield 67 arranged, with the shields 65 and 67 each configured to shield electromagnetic radiation. This will both the deflection data generation module 35 as well as the deflector control 36 protected against electromagnetic interference, whereby the data transmission or the control of the deflector is improved overall. The shields 65 and 67 For example, they can efficiently shield, in particular with regard to such electromagnetic radiation, which frequency spectra include the frequency spectra of the in the data transmission path 33 correspond to occurring data signals.

Das Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul 35 umfasst ferner einen Taktsignal-Generator 69, welcher ein erstes Taktsignal 71 für die Datenquelle 41, den Serialisierer 43 und das Sendemodul 45 bereitstellt. Jedoch muss das erste Taktsignal 71 nicht jedem der Komponenten des Deflektionsdaten-Erzeugungsmoduls bereitgestellt werden. Jedoch ist zu betonen, dass das erste Taktsignal 71 ausschließlich von Komponenten des Deflektionsdaten-Erzeugungsmoduls 53 verwendet wird und insbesondere nicht von Komponenten der Deflektorsteuerung 36 verwendet wird. Das Taktsignal 71 kann jedoch indirekt durch das serielle Datensignal 49 oder das von dem Sendemodul 45 ausgegebene und von dem Empfangsmodul 53 empfangene Signal zur Deflektorsteuerung 36 übertragen werden. Beispielsweise kann der Takt durch den Deserialisierer 55, basierend auf dem übertragenen, seriellen Datensignal 54 wiederhergestellt werden. Dieses zweite Taktsignal 73, welches auf dem übertragenen seriellen Datensignal 54 basierend erzeugt wird, wird dem Digital-Analog-Wandler 59 eingegeben. Alternativ kann die Deflektorsteuerung 36 einen Taktsignal-Generator umfassen, welcher das zweite Taktsignal 73 erzeugt. Insbesondere kann dieser Taktsignal-Generator in dem Deserialisierer 55 implementiert sein.The deflection data generation module 35 further comprises a clock signal generator 69 , which is a first clock signal 71 for the data source 41 , the serializer 43 and the transmitter module 45 provides. However, the first clock signal must be 71 not provided to each of the components of the deflection data generation module. However, it should be emphasized that the first clock signal 71 excluding components of the deflection data generation module 53 is used and in particular not of components of the deflector control 36 is used. The clock signal 71 however, can indirectly through the serial data signal 49 or that from the sending module 45 output and from the receiving module 53 received signal for deflector control 36 be transmitted. For example, the clock by the deserializer 55 based on the transmitted serial data signal 54 be restored. This second clock signal 73 which is on the transmitted serial data signal 54 is generated based on the digital-to-analog converter 59 entered. Alternatively, the deflector control 36 comprise a clock signal generator, which the second clock signal 73 generated. In particular, this clock generator may be in the deserializer 55 be implemented.

Da das erste Taktsignal 71 ausschließlich den Komponenten des Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul 35 bereitgestellt wird und das zweite Taktsignal 73 ausschließlich den Komponenten der Deflektorsteuerung 36 bereitgestellt wird, sind das Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul 35 und die Deflektorsteuerung 36 hinsichtlich der Takterzeugung jeweils autonome Einheiten. Das heißt, dass es nicht notwendig ist, eines der Taktsignale zu der jeweils anderen Einheit zu übertragen. Hierdurch kann insbesondere eine separate elektrische Leitung zwischen dem Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul 35 und der Deflektorsteuerung 36 zur Übertragung des Taktes vermieden werden.Because the first clock signal 71 excluding the components of the deflection data generation module 35 is provided and the second clock signal 73 excluding the components of the deflector control 36 is provided are the deflection data generation module 35 and the deflector control 36 each autonomous unit in terms of clock generation. That is, it is not necessary to transmit one of the clock signals to the other unit. In this way, in particular, a separate electrical line between the deflection data generation module 35 and the deflector control 36 be avoided for the transmission of the clock.

Die eben beschriebenen Ausführungsformen betreffen ein Partikelstrahlmikroskop. Jedoch kann die zur Steuerung des Deflektors beschriebene Datenübertragungsstrecke auch in anderen Partikelstrahlsystemen oder ähnlichen Einsatzgebieten Anwendung finden. Beispielsweise kann die Datenübertragungsstrecke in Systemen und Vorrichtungen zur Bearbeitung von Mikro- und Nanostrukturen, insbesondere Ionenätzvorrichtungen und dergleichen, verwendet werden.The embodiments just described relate to a particle beam microscope. However, the data transmission path described for controlling the deflector may also be used in other particle beam systems or similar fields of use. For example, the data transmission path can be used in systems and devices for processing microstructures and nanostructures, in particular ion etching devices and the like.

In den oben beschriebenen Ausführungsformen wandelt ein Digital-Analog-Wandler ein digitales paralleles Datensignal in ein analoges Signal um. Der Digital-Analog-Wandler kann jedoch auch ein einfaches, d. h. in einer einzigen Ader geführtes, digitales Datensignal in ein analoges Signal umwandeln. Ferner kann der Digital-Analog-Wandler dazu konfiguriert sein, mehrere einfache und/oder parallele, digitale Datensignale in ein oder mehrere, einfache und/oder parallele, analoge Datensignal umzuwandeln.In the embodiments described above, a digital-to-analog converter converts a digital parallel data signal to an analog signal. However, the digital-to-analog converter can also be a simple, d. H. convert a digital data signal carried in a single wire into an analogue signal. Furthermore, the digital-to-analog converter may be configured to convert a plurality of simple and / or parallel digital data signals into one or more simple and / or parallel analog data signals.

In den oben beschriebenen Ausführungsformen sind das Sendemodul und der Serialisierer sowie das Empfangsmodul und der Deserialisierer jeweils als zwei Einheiten dargestellt. Diese können jedoch von einer einzigen Vorrichtung oder einem Teil eines Systems implementiert sein.In the embodiments described above, the transmission module and the serializer as well as the reception module and the deserializer are each represented as two units. However, these may be implemented by a single device or part of a system.

In den oben beschriebenen Ausführungsformen sind das Sendemodul und das Empfangsmodul dazu konfiguriert ein Signal zu kodieren bzw. zu dekodieren. Alternativ kann in dem Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul und der Deflektorsteuerung jeweils ein separates Modul zur Kodierung und Dekodierung bereitgestellt sein.In the embodiments described above, the transmission module and the reception module are configured to encode a signal. Alternatively, a separate module for encoding and decoding may be provided in each of the deflection data generation module and the deflector control.

Ferner sind die oben beschrieben Ausführungsformen auf eine Datenkommunikation von dem Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul hin zu der Deflektorsteuerung gerichtet. Es ist jedoch auch möglich Daten in einer ähnlichen oder selben Weise von der Deflektorsteuerung hin zu dem Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul zu übertragen. Weiter alternativ kann der Kommunikationsweg bidirektional sein, d. h., eine Übertragung von Daten kann sowohl von dem Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul hin zu der Deflektorsteuerung als auch von der Deflektorsteuerung hin zu dem Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul erfolgen. Hierbei können die Daten insbesondere Daten zur Steuerung und Kontrolle des Deflektors sein. Daten zur Kontrolle des Deflektors können beispielsweise Daten umfassen, welche repräsentieren, dass eine durch Steuerdaten initiierte Steuerung erfolgreich oder nicht erfolgreich angewendet wurde. Ferner können die Daten einen Betriebszustand des Deflektors bzw. der Deflektorsteuerung, beispielweise Steuer- und Kontrollparameter repräsentieren. Alternativ oder zusätzlich können derartige Daten, die von der Deflektorsteuerung hin zum Deflektionssignal-Erzeugungsmodul laufen, auch von anderen Komponenten des Strahlsystems 2 stammen. Beispielsweise können diese Daten auch Signaldaten sein und von einem Detektor 13 stammen.Further, the above-described embodiments are directed to data communication from the deflection data generation module to the deflector control. However, it is also possible to transmit data in a similar or the same way from the deflector control to the deflection data generation module. Further alternatively, the communication path may be bi-directional, ie, transmission of data may be from both the deflection data generation module to the deflector control and the deflector control to the deflection data generation module. In this case, the data may in particular be data for controlling and checking the deflector. For example, data for controlling the deflector may include data representing that control-initiated control has been successfully applied or unsuccessful. Furthermore, the data can represent an operating state of the deflector or the deflector control, for example control and monitoring parameters. Alternatively, or additionally, such data passing from the deflector control to the deflection signal generation module may also be from other components of the beam system 2 come. For example, these data may also be signal data and from a detector 13 come.

In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird eine Datenübertragungsstrecke zur Steuerung eines Deflektors verwendet. Die Datenübertragungsstrecke kann gleichwohl zur Steuerung anderer Komponenten des Partikelstrahlsystems dienen, insbesondere den Komponenten des Strahlsystems.In the embodiments described above, a data link is used to control a deflector. The data transmission path can nevertheless serve to control other components of the particle beam system, in particular the components of the jet system.

Claims (15)

Partikelstrahlsystem, umfassend: eine Partikelstrahlquelle, welche dazu konfiguriert ist, einen Partikelstrahl zu erzeugen, einen Deflektor, welcher dazu konfiguriert ist, den Partikelstrahl abzulenken, eine Deflektorsteuerung, welche ein Empfangsmodul, einen Deserialisierer, einen Digital-Analog-Wandler und eine Treiberstufe umfasst und dazu konfiguriert ist, den Deflektor zu steuern, und ein Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul, welches eine Datenquelle, einen Serialisierer und ein Sendemodul umfasst, wobei die Datenquelle dazu konfiguriert ist, ein erstes paralleles Datensignal auszugeben, welches Daten zur Steuerung des Deflektors repräsentiert, wobei der Serialisierer dazu konfiguriert ist, das erste parallele Datensignal in ein serielles Datensignal umzuwandeln, wobei das Sendemodul dazu konfiguriert ist, das serielle Datensignal über ein Übertragungsmedium an das Empfangsmodul zu senden und das Empfangsmodul dazu konfiguriert ist, das gesendete Datensignal von dem Sendemodul zu empfangen, wobei der Deserialisierer dazu konfiguriert ist, das von dem Empfangsmodul empfangene, serielle Datensignal in ein zweites paralleles Datensignal umzuwandeln, wobei der Digital-Analog-Wandler dazu konfiguriert ist, wenigstens einen Teil des zweiten parallelen Datensignals in ein Analogsignal umzuwandeln, und wobei die Treiberstufe mit dem Deflektor über eine Leitung elektrisch verbunden ist und dazu konfiguriert ist, das Analogsignal zu verarbeiten und das verarbeitete Analogsignal über die Leitung an den Deflektor auszugeben.Particle jet system comprising: a particle beam source configured to generate a particle beam, a deflector configured to deflect the particle beam, a deflector control, which is a receiving module, a deserializer, a digital-to-analog converter and a driver stage and is configured to control the deflector, and a deflection data generation module comprising a data source, a serializer and a transmission module, wherein the data source is configured to output a first parallel data signal representing data for controlling the deflector, wherein the serializer is configured to convert the first parallel data signal into a serial data signal, wherein the transmission module is configured to transmit the serial data signal to the reception module via a transmission medium and the reception module is configured to receive the transmitted data signal from the transmission module, wherein the deserializer is configured to convert the serial data signal received from the receiving module into a second parallel data signal, wherein the digital-to-analog converter is configured to convert at least a portion of the second parallel data signal to an analog signal, and wherein the driver stage is electrically connected to the deflector via a line and is configured to process the analog signal and output the processed analog signal to the deflector via the line. Partikelstrahlsystem nach Anspruch 1, wobei das Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul einen Taktsignal-Generator umfasst, welcher ein erstes Taktsignal für die Datenquelle, den Serialisierer und/oder das Sendemodul bereitstellt.The particle beam system of claim 1, wherein the deflection data generation module comprises a clock signal generator providing a first clock signal to the data source, the serializer, and / or the transmission module. Partikelstrahlsystem nach Anspruch 2, wobei das erste Taktsignal ausschließlich von Komponenten des Deflektionsdaten-Erzeugungsmoduls verwendet wird.Particle beam system according to claim 2, wherein the first clock signal is used exclusively by components of the deflection data generation module. Partikelstrahlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Deserialisierer ein zweites Taktsignal erzeugt, welches in den Digital-Analog-Wandler eingegeben wird und diesem einen Takt zur Digital-Analog-Wandlung bereitstellt.Particle beam system according to one of claims 1 to 3, wherein the deserializer generates a second clock signal, which is input to the digital-to-analog converter and this provides a clock for digital-to-analog conversion. Partikelstrahlsystem nach Anspruch 4, wobei der Deserialisierer das zweite Taktsignal basierend auf dem übertragenen, seriellen Datensignal erzeugt.The particle beam system of claim 4, wherein the deserializer generates the second clock signal based on the transmitted serial data signal. Partikelstrahlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul und die Deflektorsteuerung, insbesondere das Sendemodul und das Empfangsmodul, voneinander galvanisch getrennt sind.Particle beam system according to one of claims 1 to 5, wherein the deflection data generating module and the deflector control, in particular the transmission module and the receiving module, are galvanically isolated from each other. Partikelstrahlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul in einer Abschirmung angeordnet ist und/oder die Deflektorsteuerung in einer Abschirmung angeordnet ist, wobei die Abschirmung des Deflektionsdaten-Erzeugungsmoduls und/oder die Abschirmung der Deflektorsteuerung dazu konfiguriert sind, elektromagnetische Strahlung abzuschirmen.A particle beam system according to any one of claims 1 to 6, wherein the deflection data generation module is disposed in a shield and / or the deflector control is disposed in a shield, wherein the shield of the deflection data generation module and / or the deflector control shield are configured to emit electromagnetic radiation shield. Partikelstrahlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Deflektionsdaten-Erzeugungsmodul und die Deflektorsteuerung voneinander entfernt angeordnet sind.A particle beam system according to any one of claims 1 to 7, wherein the deflection data generating module and the deflector controller are disposed away from each other. Partikelstrahlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Leitung einen Vakuummantel eines Vakuumraums durchsetzt, in welchem der Deflektor angeordnet ist. Particle beam system according to one of claims 1 to 8, wherein the conduit passes through a vacuum jacket of a vacuum space in which the deflector is arranged. Partikelstrahlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das erste parallele Datensignal ein Digitalsignal und/oder das serielle Datensignal ein Digitalsignal ist und/oder das zweite parallele Datensignal ein Digitalsignal ist.Particle beam system according to one of claims 1 to 9, wherein the first parallel data signal is a digital signal and / or the serial data signal is a digital signal and / or the second parallel data signal is a digital signal. Partikelstrahlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das erste parallele Datensignal wenigstens eine Information umfasst, welche zu einer entsprechenden Zeit in dem zweiten parallelen Datensignal umfasst ist, wobei die wenigstens eine Information wenigstens einen Teil eines Steuersignals für den Deflektor repräsentiert.Particle beam system according to one of claims 1 to 10, wherein the first parallel data signal comprises at least one information which is included at a corresponding time in the second parallel data signal, wherein the at least one information represents at least a part of a control signal for the deflector. Partikelstrahlsystem nach Anspruch 11, wobei das erste parallele Datensignal neben der wenigstens einen Information weitere Information umfasst, welche wenigstens einen Teil eines Steuersignals einer von dem Deflektor verschiedenen Komponente des Partikelstrahlsystems repräsentiert.The particle beam system of claim 11, wherein the first parallel data signal comprises, in addition to the at least one information, further information representing at least a portion of a control signal of a component of the particle beam system other than the deflector. Partikelstrahlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Serialisierer durch ein FPGA implementiert ist und/oder der Deserialisierer durch ein FPGA implementiert ist.A particle beam system according to any one of claims 1 to 12, wherein the serializer is implemented by an FPGA and / or the deserializer is implemented by an FPGA. Partikelstrahlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Serialisierer, das Sendemodul, das Empfangsmodul und der Deserialisierer dazu konfiguriert sind, für das serielle Datensignal eine Übertragungsgeschwindigkeit von wenigstens 1 GBit/s, wenigstens 2 GBit/s, wenigstens 10 GBit/s oder wenigstens 100 GBit/s bereitzustellen.A particle beam system according to any one of claims 1 to 13, wherein the serializer, transmit module, receive module, and deserializer are configured to provide at least 1 Gbit / s, at least 2 Gbit / s, at least 10 Gbit / s, data rate for the serial data signal to provide at least 100 Gbit / s. Partikelstrahlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Übertragungsmedium ein optisches Übertragungsmedium, insbesondere eine Glasfaser, umfasst.Particle beam system according to one of claims 1 to 14, wherein the transmission medium comprises an optical transmission medium, in particular a glass fiber.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110189974A (en) * 2018-02-22 2019-08-30 卡尔蔡司显微镜有限责任公司 It operates the method for particle radiation equipment and executes the particle radiation equipment of this method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080049204A1 (en) * 2005-03-29 2008-02-28 Hidefumi Yabara Multi-column type electron beam exposure apparatus
US20130011796A1 (en) * 2011-07-06 2013-01-10 Canon Kabushiki Kaisha Drawing apparatus and method of manufacturing article

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080049204A1 (en) * 2005-03-29 2008-02-28 Hidefumi Yabara Multi-column type electron beam exposure apparatus
US20130011796A1 (en) * 2011-07-06 2013-01-10 Canon Kabushiki Kaisha Drawing apparatus and method of manufacturing article

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110189974A (en) * 2018-02-22 2019-08-30 卡尔蔡司显微镜有限责任公司 It operates the method for particle radiation equipment and executes the particle radiation equipment of this method

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