DE102020102779B4 - Method for operating a particle beam device - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Teilchenstrahlgeräts (1), umfassend:Rastern eines Teilchenstrahls (5) über einen Bereich (19) eines Objekts (13), wobei das Rastern über den Bereich (19) ein Rastern über eine Vielzahl einander benachbarter Zeilen (53) an dem Objekt (13) umfasst, und wobei das Rastern über eine jede der Vielzahl von Zeilen (53) ein Richten des Teilchenstrahls (5) auf eine Vielzahl von einander benachbarten Orten (55) in der Zeile (53) umfasst, wobei das Rastern mit einer vorbestimmten Zeilengeschwindigkeit erfolgt, wobei die Zeilengeschwindigkeit die Anzahl der Zeilen (53) repräsentiert, über die der Teilchenstrahl (5) pro Zeiteinheit gerastert wird;Detektieren von Signalen, die durch den auf das Objekt (13) treffenden Teilchenstrahl erzeugt werden;Wandeln der detektierten Signale in digitale Signale mit einer vorbestimmten Abtastrate;Übertragen der digitalen Signale in einen Signalspeicher (41), wobei der Signalspeicher (41) eine vorbestimmte Anzahl von Speicherplätzen (63) aufweist, die nach Zeilen (65) und Spalten adressierbar sind, wobei die durch das Rastern des Teilchenstrahls (5) über wenigstens einen Teil einer Zeile (52) erzeugten digitalen Signale nacheinander in Speicherplätze (63) mit aufeinanderfolgenden Spaltenadressen und einer gleichen Zeilenadresse gespeichert werden; undErzeugen eines teilchenmikroskopischen Bildes aus den in dem Signalspeicher (41) gespeicherten digitalen Signalen, wobei das Bild eine Vielzahl von Pixeln aufweist, die nach Zeilen und Spalten adressierbar sind, wobei ein jedes Pixel des Bildes basierend auf den digitalen Signalen bestimmt wird, die in einer Anzahl von Speicherplätzen (63) gespeichert sind, wobei die Anzahl gleich Eins oder größer ist;wobei das Verfahren einen ersten Betriebsmodus und einen zweiten und/oder dritten Betriebsmodus aufweist;wobei der erste Betriebsmodus umfasst:Rastern des Teilchenstrahls (5) über einen Bereich (19) des Objekts (13) mit einer ersten Zeilengeschwindigkeit und Erzeugen des teilchenmikroskopischen Bildes unter Verwendung einer ersten Anzahl von Speicherplätzen (63) pro Pixel;wobei der zweite Betriebsmodus umfasst:Rastern des Teilchenstrahls (5) über einen Bereich (19) des Objekts (13) mit einer zweiten Zeilengeschwindigkeit, die gleich einem 0,5-fachen der ersten Zeilengeschwindigkeit ist, und Erzeugen des teilchenmikroskopischen Bildes unter Verwendung einer zweiten Anzahl von Speicherplätzen (63) pro Pixel, die gleich dem Zweifachen der ersten Anzahl von Speicherplätzen (63) pro Pixel ist;wobei der dritte Betriebsmodus umfasst:Rastern des Teilchenstrahls (5) über einen Bereich (19) des Objekts (13) mit der ersten Zeilengeschwindigkeit, wobei eine jede Zeile zweimal gerastert wird, undErzeugen des teilchenmikroskopischen Bildes unter Verwendung einer zweiten Anzahl von Speicherplätzen (63) pro Pixel, die gleich dem Zweifachen der ersten Anzahl von Speicherplätzen (63) pro Pixel ist;dadurch gekennzeichnet, dass das Richten des Teilchenstrahls (5) auf die Vielzahl von einander benachbarten Orten (55) in der Zeile (53) ein Bewegen des Ortes (9), auf den der Teilchenstrahl (5) gerichtet ist, mit einer konstanten Geschwindigkeit umfasst.A method for operating a particle beam device (1), comprising: scanning a particle beam (5) over an area (19) of an object (13), the scanning over the area (19) indicating a scanning over a plurality of adjacent lines (53) the object (13), and wherein the rasterization over each of the plurality of lines (53) comprises directing the particle beam (5) onto a plurality of mutually adjacent locations (55) in the line (53), the rasterization with at a predetermined line speed, the line speed representing the number of lines (53) over which the particle beam (5) is scanned per unit of time; detection of signals generated by the particle beam striking the object (13); conversion of the detected Signals into digital signals with a predetermined sampling rate; transferring the digital signals to a signal memory (41), the signal memory (41) having a predetermined number of memory locations (6 3) which can be addressed according to rows (65) and columns, the digital signals generated by the scanning of the particle beam (5) over at least part of a row (52) being successively in memory locations (63) with consecutive column addresses and the same row address get saved; andgenerating a particle microscopic image from the digital signals stored in the latch (41), the image having a plurality of pixels addressable by rows and columns, each pixel of the image being determined based on the digital signals contained in a Number of storage locations (63) are stored, the number being equal to or greater than one; the method having a first operating mode and a second and / or third operating mode; the first operating mode comprising: scanning the particle beam (5) over an area ( 19) of the object (13) at a first line speed and generating the particle microscopic image using a first number of storage locations (63) per pixel; the second operating mode comprising: scanning the particle beam (5) over an area (19) of the object ( 13) with a second line speed equal to 0.5 times the first line speed and generating the particle microscopic image using a second number of storage locations (63) per pixel which is equal to twice the first number of storage locations (63) per pixel, the third operating mode comprising: scanning the particle beam (5) over an area (19) of the object (13) at the first line speed, each line being scanned twice, and generating the particle microscopic image using a second number of storage locations (63) per pixel which is equal to twice the first number of storage locations (63) per pixel; characterized in that the directing of the particle beam (5) onto the plurality of adjacent locations (55) in the line (53) involves moving the location (9) to which the particle beam (5) is directed includes a constant speed.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Betreiben von Teilchenstrahlgeräten.The invention relates to methods for operating particle beam devices.

Bei Teilchenstrahlgeräten, die als Teilchenstrahlmikroskop verwendet werden können, wird ein Teilchenstrahl über einen Bereich eines Objekts gerastert, Signale, die durch den auf das Objekt treffenden Teilchenstrahl erzeugt werden, werden detektiert, und es kann aus den detektierten Signalen ein teilchenmikroskopisches Bild des Bereichs des Objekts erzeugt werden.In particle beam devices that can be used as a particle beam microscope, a particle beam is scanned over an area of an object, signals generated by the particle beam hitting the object are detected, and a particle microscopic image of the area of the object can be obtained from the detected signals be generated.

Das Rastern des Teilchenstrahls über den Bereich des Objekts kann zeilenweise über eine Vielzahl einander benachbarter Zeilen an dem Objekt erfolgen, wobei das Rastern über eine jede der Vielzahl von Zeilen ein Richten des Teilchenstrahls auf eine Vielzahl von einander benachbarten Orten in der Zeile umfasst.The rasterization of the particle beam over the area of the object can take place line by line over a plurality of adjacent lines on the object, the rasterization over each of the plurality of lines comprising directing the particle beam onto a plurality of adjacent locations in the line.

Die durch den Teilchenstrahl an dem Objekt erzeugten Signale können kontinuierlich detektiert und unter Verwendung von Analogelektronik verstärkt und geformt werden. Daraufhin werden die analogen Signale durch einen Analog-Digital-Wandler in digitale Signale umgewandelt. Diese Umwandlung erfolgt mit einer vorbestimmten Abtastrate, welche eine Eigenschaft des verwendeten Analog-Digital-Wandlers ist.The signals generated by the particle beam at the object can be continuously detected and amplified and shaped using analog electronics. The analog signals are then converted into digital signals by an analog-digital converter. This conversion takes place at a predetermined sampling rate, which is a property of the analog-to-digital converter used.

Die erzeugten digitalen Signale werden in einen Signalspeicher übertragen, welcher eine vorbestimmte Anzahl von Speicherplätzen aufweist, die nach Zeilen und Spalten adressierbar sind. Dieser Signalspeicher kann beispielsweise von einem Computer ausgelesen werden, um die abgespeicherten Signale zu verarbeiten und daraus das teilchenmikroskopische Bild des Objekts zu erzeugen. Ein Gerät, welches einen solchen Signalspeicher bereitstellt und zur Übertragung von digitalen Signalen geeignet ist, wird auch „Framegrabber“ genannt.The generated digital signals are transferred to a signal memory which has a predetermined number of memory locations that can be addressed according to rows and columns. This signal memory can be read out by a computer, for example, in order to process the stored signals and to generate the particle microscopic image of the object therefrom. A device that provides such a signal memory and is suitable for the transmission of digital signals is also called a "frame grabber".

Konkrete Beispiele die diese Technologie betreffen sind beispielsweise offenbart in DE 11 2014 003 984 T5 , US 2010 / 0 163 727 A1 und US 2013 / 0 306 866 A1 .Concrete examples relating to this technology are disclosed in, for example DE 11 2014 003 984 T5 , US 2010/0 163 727 A1 and US 2013/0 306 866 A1 .

Die Übertragung der digitalen Signale in den Signalspeicher wird typischerweise mit der Erzeugung der digitalen Signale so synchronisiert, dass die durch das Rastern des Teilchenstrahls über eine Zeile des Bereichs des Objekts erzeugten digitalen Signale nacheinander in Speicherplätze mit aufeinanderfolgenden Spaltenadressen und einer gleichen Zeilenadresse gespeichert werden.The transmission of the digital signals into the signal memory is typically synchronized with the generation of the digital signals in such a way that the digital signals generated by scanning the particle beam over a row of the area of the object are successively stored in memory locations with consecutive column addresses and the same row address.

Dieses typische Verfahren zum Betreiben eines Teilchenstrahlgeräts wurde in der Praxis als unflexibel empfunden, indem es Änderungen der Rastergeschwindigkeit, die beispielswiese durch die Anzahl der pro Zeiteinheit abgerasterten Zeilen repräsentiert sein kann, einschränkt.This typical method for operating a particle beam device was found to be inflexible in practice in that it restricts changes in the scanning speed, which can be represented, for example, by the number of lines scanned per unit of time.

Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Teilchenstrahlgeräts vorzuschlagen, dessen Parameter flexibler einstellbar sind.Accordingly, it is an object of the present invention to propose a method for operating a particle beam device, the parameters of which can be set more flexibly.

Eine Einstellung von Parametern der Bildaufnahme, wie beispielsweise der Rastergeschwindigkeit, ist in vielen Anwendungen jedoch wünschenswert, um die für die Aufnahme eines teilchenmikroskopischen Bildes benötigte Dauer einzustellen, die Auflösung des aufgenommenen Bildes zu verändern, das Signal-Rausch-Verhältnis zu beeinflussen oder den Einfluss von Oberflächenladungen auf das erzeugte Bild zu erforschen, welche durch den Teilchenstrahl während der Dauer, während er auf den gleichen Ort an dem Objekt gerichtet ist, erzeugt werden.Setting parameters of the image recording, such as the scanning speed, is desirable in many applications, however, in order to set the duration required for recording a particle microscopic image, to change the resolution of the recorded image, to influence the signal-to-noise ratio or the influence of surface charges on the generated image, which are generated by the particle beam during the duration while it is directed at the same location on the object.

Die Rastergeschwindigkeit ist bei dem oben beschriebenen System nicht frei einstellbar, da sie mit der beim Wandeln der detektierten Signale in digitale Signale verwendeten Abtastrate verknüpft ist. Die Auflösung des erzeugten teilchenmikroskopischen Bildes ist unter anderem auch deshalb nicht beliebig einstellbar, da der Signalspeicher eine beschränkte Anzahl von Speicherplätzen mit gleicher Zeilenadresse aufweist und deshalb die Anzahl der Orte an dem Objekt, über welche der Teilchenstrahl gerastert wird und welche in einer gleichen Zeile an dem Objekt liegen, kleiner sein muss als die Anzahl der Speicherplätze pro Zeile in dem Signalspeicher.The raster speed cannot be freely adjusted in the system described above, since it is linked to the sampling rate used when converting the detected signals into digital signals. One of the reasons why the resolution of the generated particle microscopic image cannot be set at will is that the signal memory has a limited number of memory locations with the same line address and therefore the number of locations on the object over which the particle beam is scanned and which are in the same line the object must be smaller than the number of storage locations per line in the signal memory.

Die Erfindung schlägt ein Verfahren zum Betreiben eines Teilchenstrahlgeräts vor, bei welchem ein Teilchenstrahl über einen Bereich eines Objekts gerastert wird, wobei das Rastern über den Bereich des Objekts ein Rastern über eine Vielzahl einander benachbarter Zeilen an dem Objekt umfasst, und wobei das Rastern über eine jede der Vielzahl von Zeilen ein Richten des Teilchenstrahls auf eine Vielzahl von einander benachbarten Orten in der Zeile umfasst.The invention proposes a method for operating a particle beam device, in which a particle beam is scanned over an area of an object, the scanning over the area of the object including scanning over a plurality of adjacent lines on the object, and the scanning over a each of the plurality of rows comprises directing the particle beam onto a plurality of mutually adjacent locations in the row.

Das Verfahren kann mit einem Teilchenstrahlgerät, wie beispielsweise einem Teilchenstrahlmikroskop, ausgeführt werden. Der Teilchenstrahl kann ein Elektronenstrahl oder ein Ionenstrahl, wie beispielsweise ein Heliumionenstrahl oder ein Galliumionenstrahl, sein. Das Teilchenstrahlgerät kann den durch eine geeignete Teilchenstrahlquelle erzeugten Teilchenstrahl mit einer teilchenoptischen Linse an einem Ort an der Oberfläche des Objekts fokussieren. Das Rastern des Teilchenstrahls über den Bereich des Objekts kann beispielsweise durch Strahlablenker des Teilchenstrahlgeräts erreicht werden, welche angesteuert werden, um den Teilchenstrahl so abzulenken, dass er innerhalb einer Zeile kontinuierlich abgelenkt wird oder schrittweise so abgelenkt wird, dass er während einer vorbestimmten Dauer auf einen gleichen Ort an dem Objekt gerichtet bleibt und danach auf einen nachfolgenden Ort innerhalb der Zeile gerichtet wird.The method can be carried out with a particle beam device, such as, for example, a particle beam microscope. The particle beam can be an electron beam or an ion beam, such as, for example, a helium ion beam or a gallium ion beam. The particle beam device can focus the particle beam generated by a suitable particle beam source with a particle-optical lens at a location on the surface of the object. The rasterization of the particle beam over the area of the object can be achieved, for example, by means of beam deflectors of the particle beam device, which are controlled by the To deflect the particle beam so that it is continuously deflected within a line or is deflected step by step so that it remains directed at the same location on the object for a predetermined duration and is then directed to a subsequent location within the line.

Hierbei ist das Verfahren gleichermaßen sowohl durch Teilchenstrahlgeräte ausführbar, die nur einen einzigen Teilchenstrahl erzeugen und diesen über einen Bereich des Objekts rastern, als auch durch Teilchenstrahlgeräte, die eine Vielzahl von Teilchenstrahlen parallel erzeugen und diese über eine entsprechende Vielzahl von einander benachbarten Bereichen des Objekts rastern.The method can be carried out by particle beam devices that generate only a single particle beam and scan it over an area of the object, as well as by particle beam devices that generate a large number of particle beams in parallel and scan them over a corresponding large number of adjacent areas of the object .

Das Verfahren umfasst ferner ein Detektieren von Signalen, die durch den auf das Objekt treffenden Teilchenstrahl erzeugt werden. Die detektierten Signale können beispielsweise erzeugte Partikel, wie etwa Elektronen, und elektromagnetische Strahlung, wie etwa Röntgenstrahlung oder Kathodolumineszenzstrahlung, umfassen.The method further comprises detecting signals that are generated by the particle beam striking the object. The detected signals can include, for example, generated particles, such as electrons, and electromagnetic radiation, such as X-rays or cathodoluminescent radiation.

Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst das Verfahren zum Betreiben eines Teilchenstrahlgeräts ein Wandeln der detektierten Signale in digitale Signale mit einer vorbestimmten Abtastrate. Das Wandeln der detektierten Signale kann mit einer geeigneten Elektronik des Teilchenstrahlgeräts erfolgen, welche wenigstens einen Detektor zur Detektion der Signale, einen Analogverstärker zur Verstärkung und Formung der detektierten Signale und einen Analog-Digital-Wandler zur Erzeugung der digitalen Signale umfasst. Die Ausgabe der digitalen Signale aus dem Analog-Digital-Wandler erfolgt dann mit der Abtastrate.According to exemplary embodiments, the method for operating a particle beam device comprises converting the detected signals into digital signals with a predetermined sampling rate. The detected signals can be converted using suitable electronics in the particle beam device, which include at least one detector for detecting the signals, an analog amplifier for amplifying and shaping the detected signals, and an analog-digital converter for generating the digital signals. The digital signals are then output from the analog-to-digital converter at the sampling rate.

Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner ein Übertragen der digitalen Signale in einen Signalspeicher, wobei der Signalspeicher eine vorbestimmte Anzahl von Speicherplätzen aufweist, die nach Zeilen und Spalten adressierbar sind. Für die Bereitstellung des Signalspeichers und die Durchführung der Übertragung der digitalen Signale in den Signalspeicher kann das Teilchenstrahlgerät einen so genannten „Framegrabber“ umfassen.According to exemplary embodiments, the method further comprises transmitting the digital signals to a signal memory, the signal memory having a predetermined number of memory locations which can be addressed according to rows and columns. In order to provide the signal memory and to carry out the transmission of the digital signals into the signal memory, the particle beam device can comprise a so-called “frame grabber”.

Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst das Verfahren zum Betreiben des Teilchenstrahlgeräts ferner ein Erzeugen eines teilchenmikroskopischen Bildes aus den in dem Signalspeicher gespeicherten digitalen Signalen. Das Bild kann eine Vielzahl von Pixeln aufweisen, die nach Zeilen und Spalten adressierbar sind. According to exemplary embodiments, the method for operating the particle beam device further comprises generating a particle microscopic image from the digital signals stored in the signal memory. The image can have a multiplicity of pixels which are addressable by rows and columns.

Gemäß beispielhaften Ausführungsformen wird ein jedes der Pixel des Bildes basierend auf den digitalen Signalen bestimmt, die in einer Anzahl von Speicherplätzen gespeichert sind. Diese Anzahl kann gleich Eins oder größer als Eins sein.According to exemplary embodiments, each of the pixels of the image is determined based on the digital signals stored in a number of storage locations. This number can be equal to or greater than one.

Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst das Verfahren einen ersten Betriebsmodus und zweiten und/oder dritten Betriebsmodus, welche sich hinsichtlich der eingestellten Rastergeschwindigkeit unterscheiden. Die Rastergeschwindigkeit kann beispielsweise durch eine Zeilengeschwindigkeit angegeben sein, welche die Anzahl der Zeilen repräsentiert, über die der Teilchenstrahl pro Zeiteinheit gerastert wird.According to exemplary embodiments, the method comprises a first operating mode and a second and / or third operating mode, which differ with regard to the set raster speed. The scanning speed can be specified, for example, by a line speed which represents the number of lines over which the particle beam is scanned per unit of time.

Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst der erste Betriebsmodus ein Rastern des Teilchenstrahls über einen Bereich des Objekts mit einer ersten Zeilengeschwindigkeit und ein Erzeugen des teilchenmikroskopischen Bildes unter Verwendung einer ersten Anzahl von Speicherplätzen pro Pixel.According to exemplary embodiments, the first operating mode comprises scanning the particle beam over a region of the object at a first line speed and generating the particle microscopic image using a first number of storage locations per pixel.

In dem zweiten Betriebsmodus umfasst das Verfahren dann ein Rastern des Teilchenstrahls über einen Bereich des Objekts mit einer zweiten Zeilengeschwindigkeit, die gleich einem 0,5-fachen der ersten Zeilengeschwindigkeit ist, und ein Erzeugen des teilchenmikroskopischen Bildes unter Verwendung einer zweiten Anzahl von Speicherplätzen pro Pixel, die gleich dem zweifachen der ersten Anzahl von Speicherplätzen pro Pixel ist.In the second operating mode, the method then comprises scanning the particle beam over an area of the object at a second line speed that is equal to 0.5 times the first line speed, and generating the particle microscopic image using a second number of storage locations per pixel which is equal to twice the first number of storage locations per pixel.

Der dritte Betriebsmodus kann anstatt des zweiten Betriebsmodus oder in Ergänzung zu dem zweiten Betriebsmodus vorgesehen sein.The third operating mode can be provided instead of the second operating mode or in addition to the second operating mode.

In dem dritten Betriebsmodus umfasst das Verfahren ein Rastern des Teilchenstrahls über einen Bereich des Objekts mit der ersten Zeilengeschwindigkeit, wobei eine jede Zeile zweimal gerastert wird, und Erzeugen des teilchenmikroskopischen Bildes unter Verwendung einer zweiten Anzahl von Speicherplätzen pro Pixel, die gleich dem Zweifachen der ersten Anzahl von Speicherplätzen pro Pixel ist.In the third operating mode, the method comprises scanning the particle beam over an area of the object at the first line speed, each line being scanned twice, and generating the particle microscopic image using a second number of storage locations per pixel that is twice the first Number of storage locations per pixel is.

Sowohl in dem zweiten als auch in dem dritten Betriebsmodus dauert das Rastern des Teilchenstrahls über einen Bereich des Objekts, der eine gegebene Größe aufweist und für den ein gegebener Zeilenabstand verwendet wird, doppelt so lange wie das Rastern des Teilchenstrahls über den gleichen gegebenen Bereich bei Verwendung des gleichen gegebenen Zeilenabstandes in dem ersten Betriebsmodus. In dem dritten Betriebsmodus ist die tatsächlich verwendete Rastergeschwindigkeit gleich der in dem ersten Betriebsmodus verwendeten Rastergeschwindigkeit. Da allerdings jede Zeile zweimal gerastert wird, arbeitet das Verfahren scheinbar, im Vergleich zum ersten Betriebsmodus, mit der halben Rastergeschwindigkeit.In both the second and third modes of operation, scanning the particle beam over an area of the object having a given size and for which a given line spacing is used takes twice as long as scanning the particle beam over the same given area when in use of the same given line spacing in the first mode of operation. In the third operating mode, the raster speed actually used is the same as the raster speed used in the first operating mode. However, since each line is rasterized twice, the method apparently works at half the raster speed compared to the first operating mode.

Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst das Richten des Teilchenstrahls auf die Vielzahl von einander benachbarten Orte in der Zeile ein Verweilen des Teilchenstrahls an einem jeden Ort für eine vorbestimmte Dauer, die einer Rasterrate entspricht. Die vorbestimmte Dauer, während der der Teilchenstrahl auf einen gleich bleibenden Ort des Objekts gerichtet bleibt, wird häufig auch „dwell time“ genannt. Hierbei kann angenommen werden, dass die Zeit, die benötigt wird, um den Teilchenstrahl nach Ablauf dieser vorbestimmten Dauer auf einen nachfolgenden nächsten Ort zu richten, gegenüber dieser Dauer vernachlässigbar ist.According to exemplary embodiments, directing the particle beam onto the multiplicity of mutually adjacent locations in the row includes dwell of the particle beam at each location for a predetermined duration which corresponds to a raster rate. The predetermined duration during which the particle beam remains directed at a constant location on the object is often called the "dwell time". It can be assumed here that the time required to direct the particle beam to a subsequent next location after this predetermined duration has elapsed is negligible compared to this duration.

Hierbei kann das Rastern des Teilchenstrahls über den Bereich des Objekts mit der Abtastrate so synchronisiert werden, dass die beiden Raten einander gleich sind und ein jedes erzeugtes digitales Signal die Gesamtheit der detektierten Signale repräsentiert, welche detektiert werden, während der Teilchenstrahl auf den gleichen Ort des Objekts gerichtet ist.The scanning of the particle beam over the area of the object can be synchronized with the sampling rate so that the two rates are the same and each generated digital signal represents the entirety of the detected signals that are detected while the particle beam is at the same location Object is directed.

Wenn in dem ersten Betriebsmodus die erste Anzahl von Speicherplätzen pro Pixel gleich Eins ist, ist die Rasterrate gleich der Abtastrate, und die Signale, die durch das Richten des Teilchenstrahls auf einen gegebenen Ort einer gegebenen Zeile erzeugt werden, werden in einem einzigen Speicherplatz des Signalspeichers gespeichert und tragen zur Erzeugung eines einzigen Pixels des Bildes bei.If in the first operating mode the first number of memory locations per pixel is equal to one, the raster rate is equal to the sampling rate and the signals generated by directing the particle beam at a given location of a given line are stored in a single memory location are stored and contribute to the creation of a single pixel of the image.

In dem zweiten Betriebsmodus ist die Rasterrate dann halb so groß wie in dem ersten Betriebsmodus. Die Signale, die während der ersten Hälfte der Dauer erzeugt werden, während der der Teilchenstrahl auf den gegebenen Ort an dem Objekt gerichtet bleibt, werden in einem ersten Speicherplatz des Signalspeichers gespeichert, und die Signale, die während der zweiten Hälfte der Dauer erzeugt werden, während der der Teilchenstrahl auf den gegebenen Ort an dem Objekt gerichtet bleibt, werden in einem zweiten Speicherplatz des Signalspeichers gespeichert, welcher eine dem ersten Speicherplatz nachfolgende Spaltenadresse aber dessen Zeilenadresse aufweist. Basierend auf den Inhalten dieses ersten Speicherplatzes und dieses zweiten Speicherplatzes wird dann ein einziges Pixel des erzeugten teilchenmikroskopischen Bildes bestimmt.In the second operating mode, the raster rate is then half as great as in the first operating mode. The signals that are generated during the first half of the period during which the particle beam remains directed at the given location on the object are stored in a first memory location of the signal memory, and the signals that are generated during the second half of the period, while the particle beam remains directed at the given location on the object, they are stored in a second memory location of the signal memory, which has a column address following the first memory location but its row address. Based on the contents of this first memory location and this second memory location, a single pixel of the generated particle microscopic image is then determined.

In dem dritten Betriebsmodus ist die Rasterrate so groß wie in dem ersten Betriebsmodus. Die Signale, die erzeugt werden, während der Teilchenstrahl beim ersten Rastern einer gegebenen Zeile auf den gegebenen Ort an dem Objekt gerichtet bleibt, werden in einem ersten Speicherplatz des Signalspeichers gespeichert, und die Signale, die erzeugt werden, während der Teilchenstrahl beim zweiten Rastern dieser gegebenen Zeile auf den gegebenen Ort an dem Objekt gerichtet bleibt, werden in einem zweiten Speicherplatz des Signalspeichers gespeichert, welcher eine dem ersten Speicherplatz nachfolgende Zeilenadresse aber dessen Spaltenadresse aufweist. Basierend auf den Inhalten dieses ersten Speicherplatzes und dieses zweiten Speicherplatzes wird dann ein einziges Pixel des erzeugten teilchenmikroskopischen Bildes bestimmt.In the third operating mode, the raster rate is as great as in the first operating mode. The signals that are generated while the particle beam remains aimed at the given location on the object during the first scanning of a given line are stored in a first memory location of the signal memory, and the signals that are generated while the particle beam is being scanned for the second time The given line remains directed to the given location on the object are stored in a second memory location of the signal memory, which has a row address following the first memory location but its column address. A single pixel of the generated particle microscopic image is then determined based on the contents of this first memory location and this second memory location.

In dem vorangehend erläuterten Beispiel ist die erste Anzahl von Speicherplätzen in dem ersten Betriebsmodus gleich Eins und die zweite Anzahl von Speicherplätzen in dem zweiten und/oder dritten Betriebsmodus gleich Zwei. Es ist jedoch auch möglich, dass andere Zahlen gewählt werden. Beispielsweise kann die erste Anzahl von Speicherplätzen pro Pixel in dem ersten Betriebsmodus gleich Zwei oder Vier sein, so dass die zweite Anzahl von Speicherplätzen pro Pixel in dem zweiten und/oder dritten Betriebsmodus entsprechend gleich Vier bzw. Acht ist.In the example explained above, the first number of memory locations in the first operating mode is equal to one and the second number of memory locations in the second and / or third operating mode is equal to two. However, it is also possible that other numbers are chosen. For example, the first number of memory locations per pixel in the first operating mode can be equal to two or four, so that the second number of memory locations per pixel in the second and / or third operating mode is correspondingly equal to four or eight.

Bei dem erläuterten Verfahren ist es somit möglich, bei gleicher Abtastrate, die beim Wandeln der detektierten Signale in digitale Signale verwendet wird, tatsächlich oder scheinbar verschiedene Rastergeschwindigkeiten zu verwenden, die beim Rastern des Teilchenstrahls über den Bereich des Objekts verwendet werden.With the method explained, it is thus possible, with the same sampling rate that is used when converting the detected signals into digital signals, to actually or apparently use different scanning speeds that are used when scanning the particle beam over the area of the object.

Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst das Bestimmen des Pixels ein Mitteln der digitalen Signale, die in der Anzahl von Speicherplätzen pro Pixel gespeichert sind. Das Mitteln kann beispielsweise das Berechnen des arithmetischen Mittels von Werten umfassen, die aus den Inhalten der Anzahl von Speicherplätzen pro Pixel bestimmt werden.According to exemplary embodiments, determining the pixel includes averaging the digital signals stored in the number of storage locations per pixel. The averaging can include, for example, calculating the arithmetic mean of values which are determined from the contents of the number of storage locations per pixel.

Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner ein Speichern der digitalen Signale, die durch Wandeln der detektierten Signale erzeugt werden, die während des Rasterns des Teilchenstrahls über eine vollständige Zeile an dem Objekt detektiert werden, in einer ersten Anzahl von Zeilen des Signalspeicher in dem ersten Betriebsmodus und in einer von der ersten Anzahl von Zeilen verschiedenen zweiten Anzahl von Zeilen des Signalspeichers in dem zweiten und/oder dritten Betriebsmodus.According to exemplary embodiments, the method further comprises storing the digital signals, which are generated by converting the detected signals, which are detected on the object during the scanning of the particle beam over a complete line, in a first number of lines of the signal memory in the first operating mode and in a second number of lines of the signal memory different from the first number of lines in the second and / or third operating mode.

Hierbei können in dem ersten Betriebsmodus die durch das Rastern des Teilchenstrahls über eine vollständige Zeile an dem Objekt erzeugten digitalen Signale in einer ersten Anzahl von Zeilen des Signalspeichers gespeichert werden, und es können die in dem zweiten und/oder dritten Betriebsmodus durch das Rastern des Teilchenstrahls über eine vollständige Zeile an dem Objekt erzeugten digitalen Signale in einer zweiten Anzahl von Zeilen des Signalspeichers gespeichert werden, die gleich einem zweifachen der ersten Anzahl von Zeilen ist.In this case, in the first operating mode, the digital signals generated by scanning the particle beam over a complete line on the object can be stored in a first number of lines of the signal memory, and those in the second and / or third operating mode by scanning the particle beam Digital signals generated over a complete line on the object are stored in a second number of lines of the signal memory which is equal to twice the first number of lines.

Die Anzahl der Speicherplätze pro Zeile in dem Signalspeicher ist eine auf natürliche Weise beschränkte gegebene Anzahl. Es sei nun angenommen, dass bei der in dem ersten Betriebsmodus verwendeten ersten Anzahl von Speicherplätzen pro Pixel verwendeten Rasterrate und Anzahl von Orten an dem Objekt pro gerasterter Zeile die Anzahl von Speicherplätzen, die benötigt wird, um die beim Rastern des Teilchenstrahls über eine vollständige Zeile an dem Objekt erzeugten digitalen Signale zu speichern, größer ist als die Hälfte der Speicherplätze pro Zeile in dem Signalspeicher. Dann ist es nach einer Halbierung der tatsächlichen oder scheinbaren Rasterrate in dem zweiten bzw. dritten Betriebsmodus nicht möglich, die während des Rasterns des Teilchenstrahls über eine vollständige Zeile an dem Objekt erzeugten digitalen Signale in dem Signalspeicher in einer einzigen Zeile zu speichern. Entsprechend wird dann ein Teil dieser digitalen Signale in einer ersten Zeile des Signalspeichers gespeichert, und es wir ein zweiter Teil dieser digitalen Signale in einer zweiten Zeile des Signalspeichers gespeichert. Es werden deshalb in dem zweiten und dem dritten Betriebsmodus in dem Signalspeicher doppelt so viele Zeilen verwendet wie Zeilen an dem Objekt abgerastert werden. Dies wird beim nachfolgenden Erzeugen des teilchenmikroskopischen Bildes berücksichtigt, indem die Pixel des Bildes, welche in einer einzigen Zeile liegen, basierend auf digitalen Signalen bestimmt werden, die in dem Signalspeicher in zwei verschiedenen Zeilen gespeichert sind. Die zwei verschiedenen Zeilen können aufeinanderfolgende Zeilenadressen aufweisen.The number of storage locations per line in the latch is a naturally limited given number. It is now assumed that with the first number of storage locations per pixel used in the first operating mode and the number of locations on the object per rasterized line, the number of storage locations that is required for scanning the particle beam over a complete line to store digital signals generated on the object is greater than half of the memory locations per line in the signal memory. Then, after halving the actual or apparent scanning rate in the second or third operating mode, it is not possible to store the digital signals generated during scanning of the particle beam over a complete line on the object in the signal memory in a single line. Correspondingly, a part of these digital signals is then stored in a first line of the signal memory, and a second part of these digital signals is stored in a second line of the signal memory. Therefore, in the second and the third operating mode, twice as many lines are used in the signal memory as the lines are scanned on the object. This is taken into account in the subsequent generation of the particle microscopic image, in that the pixels of the image which lie in a single line are determined on the basis of digital signals which are stored in the signal memory in two different lines. The two different lines can have consecutive line addresses.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Hierbei zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Teilchenstrahlgeräts, mit dem eine Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines Teilchenstrahlgeräts ausgeführt werden kann;
  • 2 eine schematische Darstellung von Komponenten des Teilchenstrahlgeräts der 1;
  • 3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Verfahrens, wenn dieses in einem ersten Betriebsmodus arbeitet;
  • 4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Verfahrens, wenn dieses in einem zweiten Betriebsmodus arbeitet; und
  • 5 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Verfahrens, wenn dieses in einem dritten Betriebsmodus arbeitet.
Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to figures. Here shows:
  • 1 a schematic representation of a particle beam device with which an embodiment of the method for operating a particle beam device can be carried out;
  • 2 a schematic representation of components of the particle beam device of FIG 1 ;
  • 3 a schematic illustration to explain the method when this is working in a first operating mode;
  • 4th a schematic illustration to explain the method when this works in a second operating mode; and
  • 5 a schematic illustration to explain the method when this is working in a third operating mode.

1 ist eine schematische Darstellung eines Teilchenstrahlgeräts 1, welches zur Ausführung des beschriebenen Verfahrens verwendet werden kann. Das Teilchenstrahlgerät 1 umfasst eine Teilchenquelle 3 zur Erzeugung eines Teilchenstrahls 5, welcher von einer Objektivlinse 7 an einem Ort 9 auf einer Oberfläche 11 eines Objekts 13 fokussiert wird. Das Teilchenstrahlgerät 1 umfasst ferner ein Steuerungssystem 15 zur Steuerung der Funktionen des Teilchenstrahlgeräts 1. Insbesondere steuert das Steuerungssystem 15, einen Strahlablenker 17 des Teilchenstrahlgerät 1 an, um den Teilchenstrahls 5 über einen Bereich 19 an der Oberfläche 11 des Objekts 13 zu rastern. Das Teilchenstrahlgerät 1 umfasst ferner einen Detektor 21, der dazu konfiguriert ist, Signale zu detektieren, die durch die auf das Objekt 13 treffenden Teilchen des Teilchenstrahls 5 erzeugt werden. Die durch diese Signale von dem Detektor 21 erzeugten Detektionssignale werden von dem Steuerungssystem 15 gelesen. 1 Figure 3 is a schematic representation of a particle beam device 1 which can be used to carry out the described method. The particle beam device 1 includes a particle source 3 for generating a particle beam 5 , which from an objective lens 7th in one place 9 on a surface 11 of an object 13th is focused. The particle beam device 1 further comprises a control system 15th to control the functions of the particle beam device 1 . In particular, the control system controls 15th , a beam deflector 17th of the particle beam device 1 to the particle beam 5 over an area 19th on the surface 11 of the object 13th to rasterize. The particle beam device 1 further comprises a detector 21 , which is configured to detect signals transmitted by the object 13th hitting particles of the particle beam 5 be generated. The through these signals from the detector 21 generated detection signals are used by the control system 15th had read.

2 ist eine schematische Darstellung einiger Komponenten des Steuerungssystems 15. Das Steuerungssystem 15 umfasst einen Computer 25, der einen Prozessor 27 und einen Arbeitsspeicher 29 aufweist. Auf dem Computer 25 laufen Programme, welche verschiedene Funktionen des Teilchenstrahlgeräts 1 kontrollieren und aus den Detektionssignalen teilchenmikroskopische Bilder erzeugen. 2 Figure 3 is a schematic representation of some of the components of the control system 15th . The control system 15th includes a computer 25th having a processor 27 and a working memory 29 having. On the computer 25th programs are running which have different functions of the particle beam device 1 control and generate particle microscopic images from the detection signals.

Das Steuerungssystem 15 umfasst eine Treiberschaltung 31 für den Strahlablenker 17, welche dem Strahlablenker 17 Ströme oder Spannungen zur Erzeugung magnetischer bzw. elektrischer Felder zuführt, um eine gewünschte Ablenkung des den Strahlablenker 17 durchsetzenden Teilchenstrahls herbeizuführen.The control system 15th includes a driver circuit 31 for the beam deflector 17th which the beam deflector 17th Currents or voltages for generating magnetic or electrical fields supplies to a desired deflection of the beam deflector 17th bring about penetrating particle beam.

Die Treiberschaltung 31 ist dazu konfiguriert, den Teilchenstrahl 5 in zwei zueinander orthogonalen Richtungen abzulenken und über einen Bereich des Objekts zu rastern, so dass der Teilchenstrahl nacheinander über eine Vielzahl einander benachbarter Zeilen an dem Objekt gerastert wird, wobei das Rastern über eine jede der Vielzahl von Zeilen ein Richten des Teilchenstrahls auf eine Vielzahl von einander benachbarten Orten in der Zeile für jeweils eine bestimmte Dauer umfasst, die einer Rasterrate entspricht. Hierzu ist die Treiberschaltung an einen Taktgenerator 33 angeschlossen, welcher einen Haupttakt der Steuerungsschaltung 15 erzeugt.The driver circuit 31 is configured to use the particle beam 5 to deflect in two mutually orthogonal directions and to scan over a region of the object, so that the particle beam is scanned successively over a plurality of adjacent lines on the object, the scanning of each of the plurality of lines directing the particle beam onto a plurality of includes adjacent locations in the line for a specific duration in each case, which corresponds to a raster rate. For this purpose, the driver circuit is connected to a clock generator 33 connected, which is a master clock of the control circuit 15th generated.

Die der Rasterrate entsprechende Zeilengeschwindigkeit ist gleich der Rasterrate geteilt durch die Anzahl der Orte pro Zeile, auf die der Teilchenstrahl nacheinander gerichtet wird.The line speed corresponding to the raster rate is equal to the raster rate divided by the number of locations per line at which the particle beam is directed one after the other.

Ferner ist die Treiberschaltung 31 an den Computer 25 angeschlossen, um von diesem Betriebsparameter zu erhalten, wie beispielsweise ein Verhältnis zwischen der Rasterrate bzw. Zeilengeschwindigkeit und der Taktrate des Taktgebers, eine Anzahl der für einen Rastervorgang zum Rastern des Teilchenstrahls über den Bereich des Objekts zu verwendenden Zeilen und eine Anzahl der bei diesem Rastervorgang zu verwendenden Orte pro Zeile.Furthermore, the driver circuit 31 to the computer 25th connected in order to obtain from this operating parameter, such as a ratio between the scanning rate or line speed and the clock rate of the clock, a number of the for a scanning process for scanning the particle beam over the area of the object lines to use and a number of locations per line to be used in this rasterization process.

Das Steuerungssystem 15 umfasst einen Analogverstärker und Signalformer 35, der die von dem Detektor 21 ausgegebenen Detektionssignale verstärkt und formt und an einen Analog-Digital-Wandler 37 ausgibt, der die zugeführten analogen elektrischen Signale in digitale Signale umwandelt. Die Ausgabe neuer digitaler Signale durch den Analog-Digital-Wandler 37 erfolgt periodisch mit einer gegebenen Abtastrate. Die Abtastrate ist durch ein Taktsignal bestimmt, welches dem Analog-Digital-Wandler 37 von einer Treiberschaltung 39 zugeführt wird, welche ebenfalls an den Taktgenerator 33 angeschlossen ist. Die Abtastrate, mit der der Analog-Digital-Wandler betrieben werden kann, ist entweder fest vorgegeben oder auf Grund von Beschränkungen durch die Elektronik des Analog-Digital-Wandlers nur in geringem Rahmen änderbar.The control system 15th includes an analog amplifier and signal conditioner 35 the one from the detector 21 output detection signals amplified and shaped and to an analog-to-digital converter 37 that converts the supplied analog electrical signals into digital signals. The output of new digital signals by the analog-to-digital converter 37 occurs periodically at a given sampling rate. The sampling rate is determined by a clock signal sent to the analog-digital converter 37 from a driver circuit 39 which is also fed to the clock generator 33 connected. The sampling rate at which the analog-digital converter can be operated is either fixed or can only be changed to a small extent due to restrictions imposed by the electronics of the analog-digital converter.

Die mit der Abtastrate von dem Analog-Digital-Wandler 37 ausgegebenen digitalen Signale werden in einen Signalspeicher 41 übertragen, welcher eine vorbestimmte Anzahl von Speicherplätzen aufweist, die nach Zeilen und Spalten adressierbar sind. Die Übertragung der digitalen Signale in den Signalspeicher erfolgt derart, dass die durch das Rastern des Teilchenstrahls über wenigstens einen Teil einer Zeile in dem Bereich des Objekts erzeugten digitalen Signale nacheinander in Speicherplätze des Signalspeichers 41 mit aufeinanderfolgenden Spaltenadressen und einer gleichen Zeilenadresse gespeichert werden und digitale Signale, welche durch das Rastern des Teilchenstrahls über verschiedene Zeilen in dem Bereich des Objekts erzeugt werden, in Speicherplätzen mit entsprechend verschiedenen Zeilenadressen gespeichert werden. Hierzu muss das Einlesen der digitalen Signale in die jeweiligen Speicherplätze des Signalspeichers 41 mit der Abtastrate des Analog-Digital-Wandlers 37 und dem Rastervorgang für den Teilchenstrahl 5 synchronisiert sein. Insbesondere muss die für das Abspeichern der digitalen Signale in den Speicherplätzen verwendete aktuelle Spaltenadresse auf eine nachfolgende Adresse geändert werden, wenn eine Periode der mit der Abtastrate der folgenden Abtastung des analogen Signals durch den Analog-Digital-Wandler 37 beendet ist. Ferner muss die verwendete Zeilenadresse wenigstens dann erhöht werden, wenn beim Rastern des Teilchenstrahls über den Bereich des Objekts mit einer neuen Zeile begonnen wird. Hierzu ist der Signalspeicher 41 an eine Treiberschaltung 43 angeschlossen, welche beispielsweise den Takt zur Weiterschaltung der Spaltenadressen und den Takt zur Weiterschaltung der Zeilenadressen liefert. Die Treiberschaltung 43 ist ebenfalls an den Taktgenerator 33 angeschlossen und wird von dem Computer 25 mit den notwendigen Betriebsparametern, wie beispielsweise der Abtastrate, der Zahl der Pixel pro Zeile und der Zahl der Zeilen pro Bild versorgt.The one with the sampling rate from the analog-to-digital converter 37 Output digital signals are stored in a signal memory 41 transmitted, which has a predetermined number of memory locations that are addressable according to rows and columns. The digital signals are transmitted to the signal memory in such a way that the digital signals generated by scanning the particle beam over at least part of a line in the area of the object are successively transferred to memory locations in the signal memory 41 are stored with consecutive column addresses and the same row address and digital signals, which are generated by scanning the particle beam over different rows in the area of the object, are stored in memory locations with correspondingly different row addresses. To do this, the digital signals must be read into the respective memory locations of the signal memory 41 with the sampling rate of the analog-to-digital converter 37 and the scanning process for the particle beam 5 be synchronized. In particular, the current column address used for storing the digital signals in the memory locations must be changed to a subsequent address when a period of the subsequent sampling of the analog signal by the analog-digital converter 37 is finished. Furthermore, the line address used must be increased at least when a new line is started when scanning the particle beam over the area of the object. The signal memory is for this purpose 41 to a driver circuit 43 connected, which supplies, for example, the clock for advancing the column addresses and the clock for advancing the row addresses. The driver circuit 43 is also to the clock generator 33 connected and used by the computer 25th supplied with the necessary operating parameters, such as the sampling rate, the number of pixels per line and the number of lines per image.

Der Signalspeicher ist an den Computer 25 angeschlossen, so dass der Computer 25 den Signalspeicher 41 auslesen kann. Insbesondere kann der Computer 25 aus dem Signalspeicher 41 die Inhalte der Speicherplätze nach Zeile und Spalte adressiert oder Bereiche, die mehrere Speicherplätze umfassen, auslesen. Das Auslesen des Signalspeichers 41 durch den Computer 25 kann beispielsweise dann erfolgen, wenn ein Rastervorgang über einen Bereich des Objekts, von dem ein teilchenmikroskopisches Bild erzeugt werden soll, abgeschlossen ist. Das Auslesen kann allerdings auch kontinuierlich erfolgen, indem Speicherplätze oder Bereiche von Speicherplätzen dann ausgelesen werden, wenn in diese neue digitale Signale während des Rastervorgangs übertragen wurden.The signal memory is attached to the computer 25th connected so that the computer 25th the signal memory 41 can read out. In particular, the computer can 25th from the signal memory 41 the contents of the memory locations are addressed by row and column or areas that include several memory locations are read out. Reading out the signal memory 41 through the computer 25th can take place, for example, when a scanning process over a region of the object from which a particle microscopic image is to be generated has been completed. The reading out can, however, also take place continuously, in that memory locations or areas of memory locations are read out when new digital signals have been transferred to them during the scanning process.

3 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines ersten Betriebsmodus des von dem Teilchenstrahlgerät 1 ausgeführten Verfahrens zum Betreiben des Teilchenstrahlgeräts. 3 is a schematic illustration to explain a first operating mode of the particle beam device 1 carried out method for operating the particle beam device.

Eine Rechteck 51 repräsentiert den Bereich 19 des Objekts 13, über den der Teilchenstrahl 5 zur Erzeugung eines teilchenmikroskopischen Bildes gerastert wird. Der Teilchenstrahl 5 wird zeilenweise über den Bereich 51 gerastert, wobei die Zeilen in 3 als horizontale Streifen 53 dargestellt sind. Die Zeilen 53 können von 1 bis K durchnummeriert werden, wobei K die Anzahl der beim Rastern des Teilchenstrahls über den Bereich verwendeten Zeilen ist.A rectangle 51 represents the area 19th of the object 13th over which the particle beam 5 is scanned to generate a particle microscopic image. The particle beam 5 is line by line across the area 51 rasterized, the lines in 3 as horizontal stripes 53 are shown. The lines 53 can be numbered from 1 to K, where K is the number of lines used when scanning the particle beam over the area.

Beim Rastern des Teilchenstrahls 5 über eine jede der Zeilen 53 wird der Teilchenstrahl 5 nacheinander auf einander benachbarte Orte gerichtet, welche in 3 als Quadrate 55 dargestellt sind. Die Orte 55 können von 1 bis N durchnummeriert werden, wobei N die Anzahl der Orte pro Zeile 53 ist.When scanning the particle beam 5 over each of the lines 53 becomes the particle beam 5 directed one after the other to neighboring locations, which in 3 as squares 55 are shown. The locations 55 can be numbered from 1 to N, where N is the number of places per line 53 is.

Der Signalspeicher ist in 3 als Rechteck 61 dargestellt. Die Speicherplätze des Signalspeichers sind in 3 als Quadrate 63 dargestellt. Die Speicherplätze 63 des Signalspeichers 61 sind nach Zeilen und Spalten adressierbar. Die Zeilen sind in 3 als Streifen 65 dargestellt, welche von 1 bis L durchnummeriert werden können, wobei L die Anzahl der Zeilen des Signalspeichers 61 ist.The signal memory is in 3 as a rectangle 61 shown. The memory locations of the signal memory are in 3 as squares 63 shown. The storage locations 63 of the signal memory 61 can be addressed by rows and columns. The lines are in 3 as a strip 65 which can be numbered from 1 to L, where L is the number of lines in the signal memory 61 is.

Jede Zeile 65 des Signalspeichers 61 enthält M Speicherplätze 63.Every line 65 of the signal memory 61 contains M memory locations 63 .

In dem ersten Betriebsmodus sind die beim Rastern des Teilchenstrahls über den Bereich 51 des Objekts verwendete Rasterrate, die Abtastrate des Analog-Digital-Wandlers 37 und die Anzahl N Orte 55 pro Zeile 53 so aufeinander abgestimmt, dass die Übertragung der detektierten Signale in Speicherplätze 63 des Signalspeichers 61 nach dem in 3 durch Pfeile 67 und 69 dargestellten Schema erfolgt:In the first operating mode, they are when scanning the particle beam over the area 51 raster rate used by the object, the sampling rate of the analog-to-digital converter 37 and the number N places 55 per line 53 coordinated so that the transmission of the detected signals in Storage spaces 63 of the signal memory 61 after the in 3 by arrows 67 and 69 shown scheme takes place:

Die Abtastrate des Analog-Digital-Wandlers 37 ist gleich der beim Rastern des Teilchenstrahls 5 über den Bereich 51 des Objekts 13 verwendeten Rasterrate, so dass die Signale, welche detektiert werden, während der Teilchenstrahl 5 an einen gleichen Ort 55 des Objekts gerichtet ist, einen einzigen Speicherplatz 63 des Signalspeichers 61 füllen, wie dies durch die Pfeile 67 repräsentiert ist. Die Zahl N der Orte 55 pro Zeile 53 in dem Bereich 51 des Objekts ist kleiner oder gleich der Zahl M der Anzahl der Speicherplätze 63 pro Zeile 65 des Signalspeichers 61. Deshalb können die durch das Rastern des Teilchenstrahls über eine Zeile 53 des Bereichs 51 des Objekts erzeugten Signale in einer einzigen Zeile 65 des Signalspeichers 61 gespeichert werden, wie dies durch die Pfeile 69 in 3 repräsentiert ist.The sampling rate of the analog-to-digital converter 37 is the same as when scanning the particle beam 5 over the area 51 of the object 13th used scanning rate so that the signals which are detected during the particle beam 5 to the same place 55 the object is directed to a single space 63 of the signal memory 61 fill as shown by the arrows 67 is represented. The number N of the places 55 per line 53 in that area 51 of the object is less than or equal to the number M of the number of storage locations 63 per line 65 of the signal memory 61 . Therefore, by scanning the particle beam over a line 53 of the area 51 of the object generated signals in a single line 65 of the signal memory 61 can be saved as indicated by the arrows 69 in 3 is represented.

Der Computer 25 bestimmt sodann aus den Inhalten des Signalspeichers 61 das teilchenmikroskopische Bild des Bereichs 51 des Objekts 13, indem basierend auf dem Inhalt eines jeden Speicherplatzes 63 ein Helligkeitswert eines einzigen Pixels des Bildes bestimmt wird.The computer 25th then determined from the contents of the signal memory 61 the particle microscopic image of the area 51 of the object 13th by based on the contents of each storage space 63 a brightness value of a single pixel of the image is determined.

4 ist eine der 3 entsprechende schematische Darstellung zur Erläuterung eines zweiten Betriebsmodus des von dem Teilchenstrahlgerät 1 ausgeführten Verfahrens zum Betreiben des Teilchenstrahlgeräts 1. 4th is one of the 3 corresponding schematic representation to explain a second operating mode of the particle beam device 1 carried out method for operating the particle beam device 1 .

In dem zweiten Betriebsmodus wird wieder ein teilchenmikroskopisches Bild des Bereichs 51 des Objekts 13 erzeugt. Der Bereich 51 wird wie in dem ersten Betriebsmodus abgerastert, indem die gleiche Anzahl von Zeilen pro Bild, die gleiche Anzahl von Orten pro Zeile, die gleiche Abtastrate und der gleiche Signalspeicher 61 verwendet werden. Allerdings ist die beim Rastern verwendete Rasterrate halb so groß wie in dem ersten Betriebsmodus.In the second operating mode, there is again a particle microscopic image of the area 51 of the object 13th generated. The area 51 is scanned as in the first mode of operation by the same number of lines per image, the same number of locations per line, the same sampling rate and the same signal memory 61 be used. However, the raster rate used in the rasterization is half as great as in the first operating mode.

Dies führt dazu, dass der Teilchenstrahl 5 doppelt so lange an einen jeden Ort gerichtet bleibt wie in dem ersten Betriebsmodus. Da die Rasterrate halb so groß ist wie die Abtastrate des Analog-Digital-Wandlers 37, erfolgen zwei Umwandlungen des analogen Signals in das digitale Signal während der Zeitdauer, während der der Teilchenstrahl auf einen gleichen Ort des Objekts gerichtet bleibt. Jedes aus einer Umwandlung erzeugte digitale Signal wird in dem Signalspeicher 61 gespeichert, so dass das Signal, das während der ersten Hälfte der Dauer, während der der Teilchenstrahl 5 auf den Ort 55 an dem Objekt gerichtet bleibt, erzeugt wird, in einem ersten Speicherplatz 63 des Signalspeichers 61 gespeichert wird, und das Signal, das während der zweiten Hälfte der Dauer, während der der Teilchenstrahl 5 auf diesen Ort gerichtet bleibt, erzeugt wird, wird in einem zweiten Speicherplatz 63 des Signalspeichers 61 gespeichert, welcher eine dem ersten Speicherplatz nachfolgende Spaltenadresse aber dessen Zeilenadresse aufweist, wie dies durch Pfeile 67 in 4 repräsentiert ist.This leads to the particle beam 5 remains directed to each location twice as long as in the first operating mode. Because the raster rate is half as large as the sampling rate of the analog-to-digital converter 37 , two conversions of the analog signal into the digital signal take place during the period during which the particle beam remains directed at the same location on the object. Each digital signal generated from a conversion is stored in the signal memory 61 stored so that the signal generated during the first half of the duration during which the particle beam 5 on the place 55 remains directed to the object, is generated in a first memory location 63 of the signal memory 61 is stored, and the signal generated during the second half of the duration during which the particle beam 5 remains directed at this place, is generated, is in a second storage space 63 of the signal memory 61 stored, which has a column address following the first memory location but its row address, as indicated by arrows 67 in 4th is represented.

Da die Anzahl von Speicherplätzen, die benötigt wird, um die beim Rastern des Teilchenstrahls über eine vollständige Zeile an dem Objekt erzeugten digitalen Signale zu speichern, doppelt so groß ist wie in dem ersten Betriebsmodus, ist es nicht möglich, sämtliche digitalen Signale, die beim Rastern des Teilchenstrahls über eine vollständige Zeile an dem Objekt erzeugt werden, in nur einer Zeile 65 des Signalspeichers zu speichern. Deshalb werden die digitalen Signale, die beim Rastern des Teilchenstrahls über die erste Hälfte einer vollständigen Zeile an dem Objekt erzeugt werden, in einer ersten Zeile 65 des Signalspeichers 61 gespeichert, und die digitalen Signale, die beim Rastern des Teilchenstrahls über die zweite Hälfte der vollständigen Zeile an dem Objekt erzeugt werden, in einer der ersten Zeile nachfolgenden zweiten Zeile 65 des Signalspeichers 61 gespeichert, wie dies durch die Pfeile 69 in 4 repräsentiert ist.Since the number of storage locations required to store the digital signals generated on the object when scanning the particle beam over a complete line is twice as large as in the first operating mode, it is not possible to store all digital signals generated during Scanning the particle beam over a complete line on the object can be generated in just one line 65 of the signal memory. The digital signals that are generated on the object when the particle beam is scanned over the first half of a complete line are therefore in a first line 65 of the signal memory 61 stored, and the digital signals that are generated when scanning the particle beam over the second half of the complete line on the object, in a second line following the first line 65 of the signal memory 61 saved as this by the arrows 69 in 4th is represented.

Der Computer 25 kann dann aus den Inhalten des Signalspeichers 61 das teilchenmikroskopische Bild des Bereichs 51 des Objekts 13 bestimmen, indem basierend auf den Inhalten von zwei Speicherplätzen 63 mit benachbarten Spaltenadressen jeweils ein Helligkeitswert für ein einziges Pixel des Bildes bestimmt wird. Zudem werden Helligkeitswerte der Pixel einer Zeile des Bildes aus den Inhalten der Speicherplätze von zwei Zeilen 65 des Signalspeichers 61 bestimmt.The computer 25th can then from the contents of the state RAM 61 the particle microscopic image of the area 51 of the object 13th determine by based on the contents of two storage locations 63 a brightness value for a single pixel of the image is determined with adjacent column addresses. In addition, brightness values of the pixels in one line of the image are derived from the contents of the memory locations of two lines 65 of the signal memory 61 certainly.

5 ist eine den 3 und 4 entsprechende schematische Darstellung zur Erläuterung eines dritten Betriebsmodus des von dem Teilchenstrahlgerät 1 ausgeführten Verfahrens zum Betreiben des Teilchenstrahlgeräts 1. 5 is a den 3 and 4th corresponding schematic illustration to explain a third operating mode of the particle beam device 1 carried out method for operating the particle beam device 1 .

In dem dritten Betriebsmodus wird wieder ein teilchenmikroskopisches Bild des Bereichs 51 des Objekts 13 erzeugt. Der Bereich 51 wird wie in dem ersten Betriebsmodus abgerastert, indem die gleiche Anzahl von Zeilen pro Bild, die gleiche Anzahl von Orten pro Zeile, die gleiche Rasterrate, die gleiche Abtastrate und der gleiche Signalspeicher 61 verwendet werden. Allerdings wird in dem dritten Betriebsmodus jede Zeile 53 an dem Objekt nacheinander zweimal bzw. doppelt so oft abgerastert wie in dem ersten Betriebsmodus.In the third operating mode, there is again a particle microscopic image of the area 51 of the object 13th generated. The area 51 is scanned as in the first mode of operation by the same number of lines per image, the same number of locations per line, the same raster rate, the same sampling rate and the same signal memory 61 be used. However, in the third operating mode, each line 53 scanned twice as often on the object one after the other or twice as often as in the first operating mode.

Dies führt dazu, dass auch in dem dritten Betriebsmodus der Teilchenstrahl 5 insgesamt doppelt so lange an einen jeden Ort gerichtet ist wie in dem ersten Betriebsmodus. Da die Rasterrate gleich der Abtastrate des Analog-Digital-Wandlers 37 ist und jeder Ort einer gegebenen Zeile zweimal abgerastert wird, erfolgen zwei Umwandlungen des analogen Signals in das digitale Signal während der Zeitdauer, während der der Teilchenstrahl auf einen gleichen Ort des Objekts gerichtet ist. Jedes aus einer Umwandlung erzeugte digitale Signal wird in dem Signalspeicher 61 gespeichert, so dass das Signal, das erzeugt wird, während der Teilchenstrahl 5 beim ersten Abrastern der Zeile auf den Ort 55 an dem Objekt gerichtet bleibt, in einem ersten Speicherplatz 63 des Signalspeichers 61 gespeichert wird, und das Signal, das erzeugt wird, während der der Teilchenstrahl 5 beim zweiten Abrastern der Zeile auf diesen Ort gerichtet bleibt, wird in einem zweiten Speicherplatz 63 des Signalspeichers 61 gespeichert, welcher eine dem ersten Speicherplatz nachfolgende Zeilenadresse aber dessen Spaltenadresse aufweist, wie dies durch Pfeile 67' in 5 repräsentiert ist.This leads to the particle beam also in the third operating mode 5 is directed to each location twice as long as in the first operating mode. Because the raster rate is the same as the sampling rate of the analog-to-digital converter 37 is and every location of a given line is scanned twice, two conversions of the analog signal into the digital signal take place during the period of time during which the particle beam is directed at the same location of the object. Each digital signal generated from a conversion is stored in the signal memory 61 stored so that the signal that is generated during the particle beam 5 the first time the line is scanned for the location 55 remains directed to the object in a first memory location 63 of the signal memory 61 is stored, and the signal that is generated during which the particle beam 5 if the line remains directed to this location the second time it is scanned, it is stored in a second memory location 63 of the signal memory 61 stored, which has a row address following the first memory location but its column address, as indicated by arrows 67 ' in 5 is represented.

Da die Anzahl von Speicherplätzen, die benötigt wird, um die beim zweimaligen Rastern des Teilchenstrahls über eine vollständige Zeile an dem Objekt erzeugten digitalen Signale zu speichern, doppelt so groß ist wie in dem ersten Betriebsmodus, ist es nicht möglich, sämtliche digitalen Signale, die beim Rastern des Teilchenstrahls über eine vollständige Zeile an dem Objekt erzeugt werden, in nur einer einzigen Zeile 65 des Signalspeichers zu speichern. Deshalb werden die digitalen Signale, die beim ersten Rastern des Teilchenstrahls über die Zeile an dem Objekt erzeugt werden, in einer ersten Zeile 65 des Signalspeichers 61 gespeichert, und die digitalen Signale, die beim zweiten Rastern des Teilchenstrahls über die Zeile an dem Objekt erzeugt werden, in einer der ersten Zeile nachfolgenden zweiten Zeile 65 des Signalspeichers 61 gespeichert, wie dies durch die Pfeile 69 in 5 repräsentiert ist.Since the number of memory locations required to store the digital signals generated on the object when the particle beam is scanned twice over a complete line is twice as large as in the first operating mode, it is not possible to store all digital signals that generated when scanning the particle beam over a complete line on the object, in only a single line 65 of the signal memory. Therefore, the digital signals that are generated when the particle beam is first scanned over the line on the object are in a first line 65 of the signal memory 61 stored, and the digital signals, which are generated during the second scanning of the particle beam over the line on the object, in a second line following the first line 65 of the signal memory 61 saved as this by the arrows 69 in 5 is represented.

Der Computer 25 kann dann aus den Inhalten des Signalspeichers 61 das teilchenmikroskopische Bild des Bereichs 51 des Objekts 13 bestimmen, indem basierend auf den Inhalten von zwei Speicherplätzen 63 mit benachbarten Zeilenadressen jeweils ein Helligkeitswert für ein einziges Pixel des Bildes bestimmt wird. Zudem werden Helligkeitswerte der Pixel einer Zeile des Bildes aus den Inhalten der Speicherplätze von zwei Zeilen 65 des Signalspeichers 61 bestimmt. The computer 25th can then from the contents of the state RAM 61 the particle microscopic image of the area 51 of the object 13th determine by based on the contents of two storage locations 63 a brightness value for a single pixel of the image is determined with adjacent row addresses. In addition, brightness values of the pixels in one line of the image are derived from the contents of the memory locations of two lines 65 of the signal memory 61 certainly.

Aus einem Vergleich der 3 und 4 ist ersichtlich, dass beim Abrastern des Bereichs 51 des Objekts 13 mit einer gegebenen Anzahl von Zeilen 53 in dem Signalspeicher 61 in dem zweiten Betriebsmodus doppelt so viele Zeilen 65 nötig sind wie in dem ersten Betriebsmodus. Deshalb kann es passieren, dass es in dem ersten Betriebsmodus möglich ist, beim Abrastern des Bereichs 51 sämtliche Daten in dem Signalspeicher 61 zu speichern, während dies in dem zweiten Betriebsmodus nicht möglich ist. In diesem Fall kann das Abrastern des Bereichs 51 des Objekts 13 in mehrere Phasen unterteilt werden, wobei in jeder Phase eine Anzahl von Zeilen 53 abgerastert wird, welche geringer ist als die gesamte Anzahl von Zeilen 53 des Bereichs 51 des Objekts 13. Beispielsweise wird in der ersten Phase die erste Hälfte der Zeilen 53 nacheinander abgerastert, und in der zweiten Phase wird die zweite Hälfte der Zeilen 53 nacheinander abgerastert. Zu Beginn jeder Phase wird damit begonnen, in die erste Zeile 65 des Signalspeichers zu schreiben, wie dies vorangehend bereits erläutert wurde. Beim Übergang von einer Phase in die nächste Phase kann der momentane Inhalt des Signalspeichers 61 in einen Zwischenspeicher schnell umgespeichert werden, um die Speicherinhalte zu sichern und, während erneut Zeilen in den Signalspeicher 61 geschrieben werden, diese Inhalte an den Computer 25 zu übertragen.From a comparison of the 3 and 4th it can be seen that when scanning the area 51 of the object 13th with a given number of lines 53 in the signal memory 61 twice as many lines in the second operating mode 65 are necessary as in the first operating mode. It can therefore happen that it is possible in the first operating mode when scanning the area 51 all data in the latch 61 to save, while this is not possible in the second operating mode. In this case, the area can be scanned 51 of the object 13th can be divided into several phases, with a number of lines in each phase 53 which is less than the total number of lines 53 of the area 51 of the object 13th . For example, in the first phase, the first half of the rows 53 one after the other, and in the second phase the second half of the lines are scanned 53 scanned one after the other. At the beginning of each phase, the first line begins 65 of the latch, as already explained above. During the transition from one phase to the next phase, the current content of the signal memory 61 are quickly transferred to a buffer to save the memory contents and, while again, lines in the signal memory 61 this content is written to the computer 25th transferred to.

Vorangehend wurde das Rastern des Teilchenstrahls über eine Zeile so erläutert, dass der Teilchenstrahl nacheinander auf Orte gerichtet wird und an diesen für eine vorbestimmte Dauer gerichtet bleibt, die auch als „dwell time“ bezeichnet werden kann. Diese Orte sind in 4 als Quadrate 55 dargestellt. Es ist jedoch auch vorgesehen, den Teilchenstrahl während des Abrasterns einer Zeile nicht schrittweise sondern kontinuierlich zu bewegen. Dann wird das Konzept der „dwell time“ nicht verwirklicht. Gleichwohl kann eine Zeilen-Rastergeschwindigkeit definiert werden. Beispielsweise kann die Zeilen-Rastergeschwindigkeit als die Anzahl der Zeilen definiert werden, welche mit dem Teilchenstrahl pro Zeiteinheit abgerastert wird. Diese Definition der Zeilen-Rastergeschwindigkeit kann übrigens auch bei den vorangehend erläuterten Beispielen verwendet werden.Above, the scanning of the particle beam over a line was explained in such a way that the particle beam is directed one after the other to locations and remains directed at these for a predetermined duration, which can also be referred to as “dwell time”. These places are in 4th as squares 55 shown. However, it is also provided that the particle beam is not moved step-by-step but continuously while a line is being scanned. Then the concept of “dwell time” will not be realized. Nevertheless, a line raster speed can be defined. For example, the line scanning speed can be defined as the number of lines which are scanned with the particle beam per unit of time. Incidentally, this definition of the line scanning speed can also be used in the examples explained above.

Wenn der Teilchenstrahl während des Abrasterns einer Zeile kontinuierlich bewegt wird, kommt den Quadraten 55 in 4 ebenfalls eine Bedeutung zu. Diese repräsentieren dann jeweils Bereiche innerhalb einer Zeile 53, über den der Teilchenstrahl während der betrachteten Zeit kontinuierlich bewegt wird.If the particle beam is moved continuously while scanning a line, the squares come 55 in 4th also has a meaning. These then each represent areas within a line 53 , over which the particle beam is continuously moved during the observed time.

Anhand der 3 bis 5 wurde oben nur der Fall der Signalaufnahme und Signalspeicherung beschrieben, wenn die Rasterrate pro Pixel zwischen dem ersten und dem zweiten und/oder dritten Betriebsmodus um einen Faktor 1/2 variiert wird. Aber das beschriebene Verfahren lässt sich auch anwenden, wenn die Rasterrate pro Pixel zwischen dem ersten und dem zweiten und/oder dritten Betriebsmodus um zusätzliche oder andere Verhältnisse variiert werden soll. Soll beispielsweise die Rasterrate zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus um einen Faktor 1/3 variiert werden, dann werden analog zu der Ausführungsform in 4 beim Abrastern einer einzigen Zeile die zu einem Rasterpunkt auf dem Objekt zugehörigen umgewandelten digitalen Signale jeweils in drei hintereinander angeordneten Speicherplätzen mit identischer Zeilenadresse aber aufeinander folgenden Spaltenadressen gespeichert. Nachdem ein erstes Drittel einer Zeile auf dem Objekt abgerastert ist, werden die zu einem Rasterpunkt auf dem Objekt im zweiten Drittel einer Zeile zugehörigen umgewandelten digitalen Signale jeweils in drei hintereinander angeordneten Speicherplätzen mit einer um eins höheren Zeilenadresse aber aufeinanderfolgenden Spaltenadressen gespeichert und die zu einem Rasterpunkt auf dem Objekt im dritten Drittel einer Zeile zugehörigen umgewandelten digitalen Signale werden jeweils in drei hintereinander angeordneten Speicherplätzen mit einer wiederum um eins höheren Zeilenadresse aber aufeinander folgenden Spaltenadressen gespeichert. Entsprechend wird dann nachfolgend ein Helligkeitswert für ein einziges Pixel aus den in drei aufeinander folgenden Speicherplätzen abgespeicherten Signalen gebildet.Based on 3 until 5 only the case of signal recording and signal storage was described above when the raster rate per pixel between the first and the second and / or third operating mode by a factor 1/2 is varied. However, the method described can also be used if the raster rate per pixel is to be varied by additional or different ratios between the first and the second and / or third operating mode. Should, for example, the raster rate between the first and the second operating mode by a factor 1/3 are varied, then analogously to the embodiment in 4th when scanning a single line, the converted digital signals associated with a raster point on the object are each stored in three memory locations arranged one behind the other with identical line addresses but consecutive column addresses. After a first third of a line has been scanned on the object, the converted digital signals associated with a raster point on the object in the second third of a line are stored in three consecutive memory locations with a row address that is one higher but consecutive column addresses and those for a raster point Converted digital signals belonging to the object in the third third of a row are each stored in three memory locations arranged one behind the other with a row address again one higher but consecutive column addresses. Correspondingly, a brightness value for a single pixel is then subsequently formed from the signals stored in three successive memory locations.

Dieses Vorgehen lässt sich weiterhin auf den allgemeinen Fall erweitern, in dem die Rasterrate pro Pixel zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus um das Verhältnisse 1/n, mit n einer natürlichen Zahl, variiert werden soll. Allgemein werden dann die zu einem Rasterpunkt auf dem Objekt zugehörigen digitalen Signale zeitlich nacheinander in n Speicherplätzen mit aufeinander folgenden Spaltenadressen abgespeichert und alle zu einer Zeile an Rasterpunkten auf dem Objekt zugehörigen digitalen Signale in Speichern mit n aufeinander folgenden Zeilenadressen gespeichert. Bei der Bilderzeugung wird dann jeweils ein Helligkeitswert für ein einziges Pixel aus den abgespeicherten digitalen Signalen in n Speichern mit n aufeinander folgenden Spaltenadressen gebildet.This procedure can also be extended to the general case in which the raster rate per pixel between the first and the second operating mode by the ratio 1 / n , with n being a natural number, is to be varied. In general, the digital signals associated with a raster point on the object are then stored one after the other in n memory locations with consecutive column addresses and all digital signals associated with a line at raster points on the object are stored in memories with n consecutive row addresses. During image generation, a brightness value is then formed for a single pixel from the stored digital signals in n memories with n consecutive column addresses.

Analog kann man auch beim Wechsel zwischen dem ersten und dem dritten Betriebsmodus vorgehen. Soll die Rasterrate im dritten Betriebsmodus 1/m, mit m einer natürlichen Zahl, der Rasterrate im ersten Betriebsmodus betragen, so wird jede Zeile an Rasterpunkten auf dem Objekt m mal abgerastert. Bei jedem Abrastern einer Zeile an Rasterpunkten auf dem Objekt werden die aufgenommenen und umgewandelten digitalen Signal in Speichern mit einer anderen Zeilenadresse gespeichert. Bei der Bilderzeugung wird dann jeweils ein Helligkeitswert für ein einziges Pixel aus den in m Speichern mit identischer Spaltenadresse und m aufeinander folgenden Zeilenadressen abgespeicherte n Signalen gebildet.You can proceed in the same way when changing between the first and the third operating mode. Set the raster rate in the third operating mode 1 / m , with m being a natural number, the raster rate in the first operating mode, then each line of raster points on the object is scanned m times. Each time a line is scanned at raster points on the object, the recorded and converted digital signals are stored in memories with a different line address. During image generation, a brightness value is then formed for a single pixel from the n signals stored in m memories with identical column addresses and m successive row addresses.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann auch statt des zweiten oder dritten Betriebsmodus oder zusätzlich zu dem zweiten und/oder dritten Betriebsmodus ein weiterer Betriebsmodus vorgesehen sein, der eine Kombination aus den anhand der 4 und 5 beschriebenen Betriebsmodi ist. In allgemeiner Form beträgt in diesem Betriebsmodus die Rasterrate pro Rasterpunkt auf dem Objekt 1/n der Rasterrate in dem ersten Betriebsmodus und jede Zeile an Rasterpunkten auf dem Objekt wird m mal abgerastert. Die bei einem ersten Abrastern einer Zeile an Rasterpunkten auf dem Objekt gewonnenen digitalen Signale werden dann in n aufeinander folgenden Speicherplätzen abgespeichert, die sich über n aufeinander folgende Zeilenadressen erstrecken. Beim nächsten Abrastern derselben Zeile an Rasterpunkten auf dem Objekt werden die gewonnenen digitalen Signale dann wiederum in n aufeinander folgenden Speicherplätzen abgespeichert, die sich wiederum über n aufeinander folgende Zeilenadressen des Speichers erstrecken, aber jeweils entsprechend höhere Zeilenadressen aufweisen. Bei der Bilderzeugung wird dann jeweils ein Helligkeitswert für ein einziges Pixel aus den in zu dem Rasterpunkt zugehörigen m*n Speichern abgespeicherten digitalen Signalen gebildet.In a further embodiment of the invention, instead of the second or third operating mode or in addition to the second and / or third operating mode, a further operating mode can be provided which is a combination of the based on the 4th and 5 operating modes described is. In general, the raster rate per raster point on the object is in this operating mode 1 / n the raster rate in the first operating mode and each line of raster points on the object is scanned m times. The digital signals obtained during the first scanning of a line at raster points on the object are then stored in n successive memory locations which extend over n successive line addresses. The next time the same line is scanned at raster points on the object, the digital signals obtained are again stored in n successive memory locations, which in turn extend over n successive line addresses of the memory, but each have correspondingly higher line addresses. During image generation, a brightness value is then formed for a single pixel from the digital signals stored in the m * n memories associated with the raster point.

Claims (11)

Verfahren zum Betreiben eines Teilchenstrahlgeräts (1), umfassend: Rastern eines Teilchenstrahls (5) über einen Bereich (19) eines Objekts (13), wobei das Rastern über den Bereich (19) ein Rastern über eine Vielzahl einander benachbarter Zeilen (53) an dem Objekt (13) umfasst, und wobei das Rastern über eine jede der Vielzahl von Zeilen (53) ein Richten des Teilchenstrahls (5) auf eine Vielzahl von einander benachbarten Orten (55) in der Zeile (53) umfasst, wobei das Rastern mit einer vorbestimmten Zeilengeschwindigkeit erfolgt, wobei die Zeilengeschwindigkeit die Anzahl der Zeilen (53) repräsentiert, über die der Teilchenstrahl (5) pro Zeiteinheit gerastert wird; Detektieren von Signalen, die durch den auf das Objekt (13) treffenden Teilchenstrahl erzeugt werden; Wandeln der detektierten Signale in digitale Signale mit einer vorbestimmten Abtastrate; Übertragen der digitalen Signale in einen Signalspeicher (41), wobei der Signalspeicher (41) eine vorbestimmte Anzahl von Speicherplätzen (63) aufweist, die nach Zeilen (65) und Spalten adressierbar sind, wobei die durch das Rastern des Teilchenstrahls (5) über wenigstens einen Teil einer Zeile (52) erzeugten digitalen Signale nacheinander in Speicherplätze (63) mit aufeinanderfolgenden Spaltenadressen und einer gleichen Zeilenadresse gespeichert werden; und Erzeugen eines teilchenmikroskopischen Bildes aus den in dem Signalspeicher (41) gespeicherten digitalen Signalen, wobei das Bild eine Vielzahl von Pixeln aufweist, die nach Zeilen und Spalten adressierbar sind, wobei ein jedes Pixel des Bildes basierend auf den digitalen Signalen bestimmt wird, die in einer Anzahl von Speicherplätzen (63) gespeichert sind, wobei die Anzahl gleich Eins oder größer ist; wobei das Verfahren einen ersten Betriebsmodus und einen zweiten und/oder dritten Betriebsmodus aufweist; wobei der erste Betriebsmodus umfasst: Rastern des Teilchenstrahls (5) über einen Bereich (19) des Objekts (13) mit einer ersten Zeilengeschwindigkeit und Erzeugen des teilchenmikroskopischen Bildes unter Verwendung einer ersten Anzahl von Speicherplätzen (63) pro Pixel; wobei der zweite Betriebsmodus umfasst: Rastern des Teilchenstrahls (5) über einen Bereich (19) des Objekts (13) mit einer zweiten Zeilengeschwindigkeit, die gleich einem 0,5-fachen der ersten Zeilengeschwindigkeit ist, und Erzeugen des teilchenmikroskopischen Bildes unter Verwendung einer zweiten Anzahl von Speicherplätzen (63) pro Pixel, die gleich dem Zweifachen der ersten Anzahl von Speicherplätzen (63) pro Pixel ist; wobei der dritte Betriebsmodus umfasst: Rastern des Teilchenstrahls (5) über einen Bereich (19) des Objekts (13) mit der ersten Zeilengeschwindigkeit, wobei eine jede Zeile zweimal gerastert wird, und Erzeugen des teilchenmikroskopischen Bildes unter Verwendung einer zweiten Anzahl von Speicherplätzen (63) pro Pixel, die gleich dem Zweifachen der ersten Anzahl von Speicherplätzen (63) pro Pixel ist; dadurch gekennzeichnet, dass das Richten des Teilchenstrahls (5) auf die Vielzahl von einander benachbarten Orten (55) in der Zeile (53) ein Bewegen des Ortes (9), auf den der Teilchenstrahl (5) gerichtet ist, mit einer konstanten Geschwindigkeit umfasst.A method for operating a particle beam device (1), comprising: scanning a particle beam (5) over an area (19) of an object (13), the scanning over the area (19) indicating a scanning over a plurality of adjacent lines (53) the object (13), and wherein the rasterization over each of the plurality of lines (53) comprises directing the particle beam (5) onto a plurality of mutually adjacent locations (55) in the line (53), the rasterization with takes place at a predetermined line speed, the line speed representing the number of lines (53) over which the particle beam (5) is scanned per unit of time; Detecting signals which are generated by the particle beam impinging on the object (13); Converting the detected signals into digital signals at a predetermined sampling rate; The digital signals are transferred to a signal memory (41), the signal memory (41) having a predetermined number of memory locations (63) which are addressable according to rows (65) and columns, the scanning of the particle beam (5) being possible for at least a part of a row (52) generated digital signals are successively stored in memory locations (63) with consecutive column addresses and the same row address; and generating a particle microscopic image from the digital signals stored in the latch (41), the image having a plurality of pixels addressable by rows and columns, each pixel of the image being determined based on the digital signals contained in a number of storage locations (63) are stored, the number being equal to or greater than one; wherein the method has a first operating mode and a second and / or third operating mode; wherein the first mode of operation comprises: Scanning the particle beam (5) over an area (19) of the object (13) at a first line speed and generating the particle microscopic image using a first number of storage locations (63) per pixel; the second operating mode comprising: scanning the particle beam (5) over an area (19) of the object (13) at a second line speed which is equal to 0.5 times the first line speed, and generating the particle microscopic image using a second Number of storage locations (63) per pixel equal to twice the first number of storage locations (63) per pixel; the third operating mode comprising: scanning the particle beam (5) over an area (19) of the object (13) at the first line speed, each line being scanned twice, and generating the particle microscopic image using a second number of storage locations (63 ) per pixel which is equal to twice the first number of storage locations (63) per pixel; characterized in that directing the particle beam (5) onto the plurality of adjacent locations (55) in the row (53) comprises moving the location (9) to which the particle beam (5) is directed at a constant speed . Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Richten des Teilchenstrahls (5) auf die Vielzahl von einander benachbarten Orte (9) in der Zeile (53) ein Verweilen des Teilchenstrahls (5) an einem jeden Ort (9) für eine vorbestimmte Dauer umfasst, die einer Rasterrate entspricht.Procedure according to Claim 1 wherein the directing of the particle beam (5) onto the plurality of mutually adjacent locations (9) in the line (53) comprises lingering the particle beam (5) at each location (9) for a predetermined duration which corresponds to a raster rate. Verfahren nach Anspruch 2, wobei in dem ersten Betriebsmodus die Rasterrate gleich der Abtastrate ist.Procedure according to Claim 2 , wherein in the first operating mode the raster rate is equal to the sampling rate. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Bestimmen des Pixels ein Mitteln der digitalen Signale umfasst, die in der Anzahl von Speicherplätzen (63) gespeichert sind.Method according to one of the Claims 1 until 3 wherein determining the pixel comprises averaging the digital signals stored in the plurality of storage locations (63). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Anzahl von Speicherplätzen (63) pro Pixel gleich Eins ist und die zweite Anzahl von Speicherplätzen (63) pro Pixel gleich Zwei ist, oder wobei die erste Anzahl von Speicherplätzen (63) pro Pixel gleich Zwei und die zweite Anzahl von Speicherplätzen (63) pro Pixel gleich Vier ist.Method according to one of the Claims 1 until 4th wherein the first number of memory locations (63) per pixel is equal to one and the second number of memory locations (63) per pixel is equal to two, or wherein the first number of memory locations (63) per pixel is equal to two and the second number of memory locations (63) equals four per pixel. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei in dem ersten Betriebsmodus die durch das Rastern des Teilchenstrahls (5) über eine vollständige Zeile (53) an dem Objekt (13) erzeugten digitalen Signale in einer ersten Anzahl von Zeilen (65) des Signalspeichers (41) gespeichert werden.Method according to one of the Claims 1 until 5 , wherein in the first operating mode the digital signals generated by the scanning of the particle beam (5) over a complete line (53) on the object (13) are stored in a first number of lines (65) of the signal memory (41). Verfahren nach Anspruch 6, wobei in dem zweiten Betriebsmodus die durch das Rastern des Teilchenstrahls (5) über eine vollständige Zeile (53) an dem Objekt (13) erzeugten digitalen Signale in einer zweiten Anzahl von Zeilen (65) des Signalspeichers (41) gespeichert werden, die gleich einem zweifachen der ersten Anzahl von Zeilen (65) ist.Procedure according to Claim 6 , wherein in the second operating mode the digital signals generated by the scanning of the particle beam (5) over a complete line (53) on the object (13) are stored in a second number of lines (65) of the signal memory (41) which are the same twice the first number of lines (65). Verfahren nach Anspruch 6, wobei in dem dritten Betriebsmodus die durch das Rastern des Teilchenstrahls (5) über eine vollständige Zeile (53) an dem Objekt (13) erzeugten digitalen Signale in einer Anzahl von Zeilen (65) des Signalspeichers (41) gespeichert werden, die gleich einem zweifachen der ersten Anzahl von Zeilen (65) ist.Procedure according to Claim 6 , wherein in the third operating mode the digital signals generated by scanning the particle beam (5) over a complete line (53) on the object (13) are stored in a number of lines (65) of the signal memory (41) which are equal to one is twice the first number of rows (65). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei in dem zweiten Betriebsmodus die Anzahl von Speicherplätzen (63), auf welchen basierend ein gegebenes Pixel bestimmt wird, mehrere Speicherplätze (63) umfasst, welche aufeinanderfolgende Spaltenadressen und eine gleiche Zeilenadresse aufweisenMethod according to one of the Claims 1 until 8th wherein, in the second operating mode, the number of memory locations (63) on which a given pixel is determined based comprises a plurality of memory locations (63) which have consecutive column addresses and the same row address Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei in dem dritten Betriebsmodus die Anzahl von Speicherplätzen (63), auf welchen basierend ein gegebenes Pixel bestimmt wird, mehrere Speicherplätze (63) umfasst, welche aufeinanderfolgende Zeilenadressen und eine gleiche Spaltenadresse aufweisenMethod according to one of the Claims 1 until 9 wherein in the third operating mode the number of memory locations (63) on which a given pixel is determined based comprises a plurality of memory locations (63) which have consecutive row addresses and the same column address Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner umfassend Betreiben eines Computers (25) mit einem Speicher (29) und einem Prozessor (27) und eines auf dem Computer (25) laufenden Programms, welches den Prozessor (27) veranlasst, Inhalte des Signalspeichers (41) in den Speicher (29) des Computers (25) zu übertragen und das teilchenmikroskopische Bild basierend auf in den Speicher (41) des Computers (25) übertragenen Inhalten des Signalspeichers (41) zu erzeugen.Method according to one of the Claims 1 until 10 , further comprising operating a computer (25) with a memory (29) and a processor (27) and a program running on the computer (25) which causes the processor (27) to transfer contents of the signal memory (41) to the memory ( 29) of the computer (25) and to generate the particle microscopic image based on the contents of the signal memory (41) transferred to the memory (41) of the computer (25).
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