Die vorliegende Erfindung betrifft ein Teilchenstrahlsystem, beispielsweise ein Elektronenstrahlmikroskop (engl. „scanning electron microscope“, SEM) oder ein FIB-System („focussed ion beam“, System mit fokussiertem Ionenstrahl) oder eine Kombination davon. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Signalgenerator für solche Teilchenstrahlsysteme.The present invention relates to a particle beam system, for example an electron beam microscope (“scanning electron microscope”, SEM) or an FIB system (“focused ion beam”) or a combination thereof. In particular, the invention relates to a signal generator for such particle beam systems.
Teilchenstrahlsysteme, wie beispielsweise Elektronenstrahlmikroskope, FIB-Systeme oder Teilchenstrahlsysteme mit mehreren separaten Teilchenstrahlen, umfassen herkömmlicherweise einen oder mehrere Signalgeneratoren zum Erzeugen von Steuersignalen und Antriebssignalen (nachfolgend einfach als Steuersignale bezeichnet), die dazu dienen, Komponenten des Teilchenstrahlsystems zu steuern bzw. anzutreiben, um hierdurch eine Bewegung des Auftrefforts des Teilchenstrahls auf einer Probe relativ zu der Probe zu bewirken.Particle beam systems, such as electron beam microscopes, FIB systems or particle beam systems with several separate particle beams, conventionally comprise one or more signal generators for generating control signals and drive signals (hereinafter simply referred to as control signals) which are used to control or drive components of the particle beam system thereby causing a movement of the point of incidence of the particle beam on a sample relative to the sample.
Die Steuersignale sind analoge Signale. Sie werden durch Digital-Analog-Wandlung eines digitalen Steuersignals erzeugt. Die Digital-Analog-Wandlung eines Signals wird durch einen Digital-Analog-Wandler durchgeführt. Die zur Erzeugung der analogen Steuersignale verwendeten Digital-Analog-Wandler können die Leistungsfähigkeit des gesamten Teilchenstrahlsystems hinsichtlich der Verarbeitungsgeschwindigkeit und Präzision begrenzen.The control signals are analog signals. They are generated by digital-to-analog conversion of a digital control signal. The digital-to-analog conversion of a signal is carried out by a digital-to-analog converter. The digital-to-analog converters used to generate the analog control signals can limit the performance of the entire particle beam system in terms of processing speed and precision.
In einigen Anwendungsfällen solcher Teilchenstrahlsysteme reicht die herkömmliche Konfiguration der Teilchenstrahlsysteme nicht aus, um die Anforderungen der Anwendung hinsichtlich Verarbeitungsgeschwindigkeit und Präzision zu erfüllen.In some applications of such particle beam systems, the conventional configuration of the particle beam systems is not sufficient to meet the requirements of the application in terms of processing speed and precision.
US 2005 / 0 012 049 A1 offenbart ein Elektronenstrahlsystem mit einer Objektivlinsenanordnung. Die Objektivlinsenanordnung umfasst mehrere Spulen. Jede Spule wird einzeln durch eine Treiberschaltung mit Strom versorgt, wobei je Spule zwei Digital-Analog-Wandler zum Wandeln eines eingehenden digitalen Steuersignals in ein ausgehendes analoges Steuersignal verwendet werden. Von diesen zwei Digital-Analog-Wandlern wird einer zum Wandeln hochrangiger Bits des eingehenden digitalen Steuersignals und der andere zum Wandeln niederrangiger Bits des eingehenden digitalen Steuersignals verwendet. Die Ausgaben der zwei Digital-Analog-Wandler werden addiert, um das ausgehende analoge Steuersignal zu erzeugen. US 2005/0 012 049 A1 discloses an electron beam system having an objective lens assembly. The objective lens arrangement comprises a plurality of coils. Each coil is individually supplied with current by a driver circuit, two digital-to-analog converters being used for each coil to convert an incoming digital control signal into an outgoing analog control signal. Of these two digital-to-analog converters, one is used to convert high-order bits of the incoming digital control signal and the other is used to convert low-order bits of the incoming digital control signal. The outputs of the two digital-to-analog converters are added to produce the outgoing analog control signal.
US 2014 / 0 203 185 A1 und US 2019 / 0 157 063 A1 offenbaren jeweils ein Teilchenstrahlsystem mit einem magnetischen Strahlablenker, der mit einem analogen Steuersignal angesteuert wird, welches durch einen Digital-Analog-Wandler aus einem digitalen Steuersignal erzeugt wird. US 2014/0 203 185 A1 and US 2019/0 157 063 A1 each disclose a particle beam system with a magnetic beam deflector which is controlled with an analog control signal which is generated from a digital control signal by a digital-to-analog converter.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Teilchenstrahlsystem vorzuschlagen, welches die durch eine Anwendung des Teilchenstrahlsystems bedingten Anforderungen besser erfüllen kann.It is therefore an object of the present invention to propose a particle beam system which can better meet the requirements resulting from an application of the particle beam system.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden durch die abhängigen Ansprüche definiert.The object is achieved by the subjects of the independent claims. Advantageous developments of the invention are defined by the dependent claims.
Die Erfinder haben erkannt, dass in einigen Fällen ein Digital-Analog-Wandler, der zur Digital-Analog-Wandlung eines digitalen Steuersignals in ein analoges Steuersignal in einem Teilchenstrahlsystem verwendet wird, nicht alle anwendungsspezifischen Anforderungen optimal erfüllen kann. Bei einigen Anwendungen des Teilchenstrahlsystems ist die von dem Digital-Analog-Wandler bereitgestellte Präzision höher als durch die Anwendung benötigt, hingegen ist die bereitgestellte Verarbeitungsgeschwindigkeit geringer als durch die Anwendung benötigt. Bei anderen Anwendungen ist die durch den Digital-Analog-Wandler bereitgestellte Präzision geringer als die von der Anwendung benötigte Präzision, hingegen ist die durch den Digital-Analog-Wandler bereitgestellte Verarbeitungsgeschwindigkeit größer als durch die Anwendung benötigt. In herkömmlichen Teilchenstrahlsystemen führt diese Diskrepanz dazu, dass die von einer Anwendung benötigten Anforderungen an die Erzeugung des analogen Steuersignals nicht optimal erfüllt werden können.The inventors have recognized that in some cases a digital-to-analog converter that is used for digital-to-analog conversion of a digital control signal into an analog control signal in a particle beam system cannot optimally meet all application-specific requirements. In some applications of the particle beam system, the precision provided by the digital-to-analog converter is higher than required by the application, but the processing speed provided is lower than required by the application. In other applications, the precision provided by the digital-to-analog converter is less than the precision required by the application, but the processing speed provided by the digital-to-analog converter is greater than required by the application. In conventional particle beam systems, this discrepancy means that the requirements required by an application for the generation of the analog control signal cannot be optimally met.
Die Erfindung betrifft ein Teilchenstrahlsystem mit wenigstens einer Teilchenstrahlsäule zum Erzeugen eines Teilchenstrahls und zum Bewegen des Teilchenstrahls über eine Probe. Die Teilchenstrahlsäule umfasst eine Teilchenquelle zum Erzeugen des Teilchenstrahls und ein Deflektorsystem zum Ablenken des Teilchenstrahls relativ zu der Teilchenstrahlsäule. Das Teilchenstrahlsystem umfasst ferner einen steuerbaren Probentisch zum Halten der Probe und zum Bewegen der Probe relativ zu der Teilchenstrahlsäule. Das Teilchenstrahlsystem umfasst ferner einen Signalgenerator zum Erzeugen von analogen Steuersignalen für die Komponenten des Teilchenstrahlsystems, welche die Bewegung des Teilchenstrahls relativ zu der Probe beeinflussen können, vorliegend das Deflektorsystem der Teilchenstrahlsäule und der steuerbare Probentisch.The invention relates to a particle beam system with at least one particle beam column for generating a particle beam and for moving the particle beam over a sample. The particle beam column comprises a particle source for generating the particle beam and a deflector system for deflecting the particle beam relative to the particle beam column. The particle beam system further comprises a controllable sample table for holding the sample and for moving the sample relative to the particle beam column. The particle beam system further comprises a signal generator for generating analog control signals for the components of the particle beam system which can influence the movement of the particle beam relative to the sample, in this case the deflector system of the particle beam column and the controllable sample table.
Der Signalgenerator umfasst eine erste Signalverarbeitungseinheit zum Digital-Analog-Wandeln eines digitalen Eingabesignals in ein analoges Ausgabesignal. Die erste Signalverarbeitungseinheit umfasst mehrere Digital-Analog-Wandler mit unterschiedlichen Digital-Analog-Wandlungseigenschaften wobei jeder der mehreren Digital-Analog-Wandler dazu konfiguriert ist, das Eingabesignal durch Digital-Analog-Wandlung in ein analoges Zwischensignal zu wandeln; und eine Ausgabeeinheit, welche dazu konfiguriert ist, wahlweise eines der Zwischensignale als das Ausgabesignal der ersten Signalverarbeitungseinheit auszugeben.The signal generator comprises a first signal processing unit for digital-to-analog conversion of a digital input signal into an analog output signal. The first signal processing unit comprises several digital-to-analog converters with different digital-to-analog Conversion properties wherein each of the plurality of digital-to-analog converters is configured to convert the input signal into an intermediate analog signal by digital-to-analog conversion; and an output unit configured to selectively output one of the intermediate signals as the output signal of the first signal processing unit.
Demgemäß umfasst der Signalgenerator die erste Signalverarbeitungseinheit, die genau einen Kanal für genau ein digitales Eingabesignal bereitstellt. Die erste Signalverarbeitungseinheit dient beispielsweise dazu, das digitale Steuersignal für die X-Position des Probentisches in ein analoges Steuersignal zu wandeln. Alternativ kann die erste Signalverarbeitungseinheit dazu dienen, das digitale Steuersignal für die Y-Position des Probentisches in ein analoges Steuersignal zu wandeln. Die erste Signalverarbeitungseinheit kann weiter alternativ ein digitales Steuersignal für eine Dimension (X-Richtung, Y-Richtung) eines Deflektorsystems des Teilchenstrahlsystems in ein analoges Steuersignal umwandeln.Accordingly, the signal generator comprises the first signal processing unit, which provides exactly one channel for exactly one digital input signal. The first signal processing unit is used, for example, to convert the digital control signal for the X position of the sample table into an analog control signal. Alternatively, the first signal processing unit can be used to convert the digital control signal for the Y position of the sample table into an analog control signal. The first signal processing unit can further alternatively convert a digital control signal for one dimension (X direction, Y direction) of a deflector system of the particle beam system into an analog control signal.
Die erste Signalverarbeitungseinheit des Signalgenerators umfasst mehrere Digital-Analog-Wandler, die alle zur Digital-Analog-Wandlung des selben digitalen Eingabesignals vorgesehen sind. Die Digital-Analog-Wandler der ersten Signalverarbeitungseinheit unterscheiden sich voneinander hinsichtlich ihrer Digital-Analog-Wandlungseigenschaften. So umfasst die erste Signalverarbeitungseinheit beispielsweise einen ersten Digital-Analog-Wandler mit einem großen Dynamikbereich und/oder großer Quantisierung (d. h. geringer Auflösung) und/oder hoher Verarbeitungsgeschwindigkeit und einen zweiten Digital-Analog-Wandler mit einem geringen Dynamikbereich und/oder geringer Quantisierung (d. h. hoher Auflösung) und/oder geringer Verarbeitungsgeschwindigkeit. Die unterschiedlichen Digital-Analog-Wandlungseigenschaften passen zu unterschiedlichen anwendungsspezifischen Anforderungen.The first signal processing unit of the signal generator comprises several digital-to-analog converters, all of which are provided for digital-to-analog conversion of the same digital input signal. The digital-to-analog converters of the first signal processing unit differ from one another with regard to their digital-to-analog conversion properties. For example, the first signal processing unit comprises a first digital-to-analog converter with a large dynamic range and / or large quantization (ie low resolution) and / or high processing speed and a second digital-to-analog converter with a small dynamic range and / or low quantization ( ie high resolution) and / or low processing speed. The different digital-to-analog conversion properties match different application-specific requirements.
Die Ausgabeeinheit der ersten Signalverarbeitungseinheit dient dazu, (genau) eines der Zwischensignale, die von den Digital-Analog-Wandlern der ersten Signalverarbeitungseinheit erzeugt werden oder erzeugt werden können, als das Ausgabesignal der ersten Signalverarbeitungseinheit auszugeben. Dementsprechend kann durch geeignete Auswahl des Ausgabesignals aus den Zwischensignalen durch die Ausgabeeinheit dasjenige Zwischensignal als Ausgabesignal der ersten Signalverarbeitungseinheit ausgegeben werden, das von demjenigen Digital-Analog-Wandler erzeugt wird, dessen Digital-Analog-Wandlungseigenschaften am besten zu den anwendungsspezifischen Anforderungen passen.The output unit of the first signal processing unit is used to output (precisely) one of the intermediate signals that are or can be generated by the digital-to-analog converters of the first signal processing unit as the output signal of the first signal processing unit. Accordingly, by suitable selection of the output signal from the intermediate signals by the output unit, that intermediate signal can be output as the output signal of the first signal processing unit that is generated by that digital-to-analog converter whose digital-to-analog conversion properties best match the application-specific requirements.
Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Hierbei zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Teilchenstrahlsystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
- 2 eine schematische Darstellung einer Signalübertragung in dem Teilchenstrahlsystem der 1;
- 3 eine schematische Darstellung einer Signalverarbeitungseinheit eines Signalgenerators gemäß einer Ausführungsform;
- 4 eine schematische Darstellung einer Signalverarbeitungseinheit eines Signalgenerators gemäß einer weiteren Ausführungsform;
- 5 eine schematische Darstellung zur Erläuterung von anwendungsspezifischen Anforderungen; und
- 6 eine schematische Darstellung einer Kennlinie eines Digital-Analog-Wandlers.
Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to figures. Here shows: - 1 a schematic representation of a particle beam system according to an embodiment of the invention;
- 2 a schematic representation of a signal transmission in the particle beam system of FIG 1 ;
- 3 a schematic representation of a signal processing unit of a signal generator according to an embodiment;
- 4th a schematic representation of a signal processing unit of a signal generator according to a further embodiment;
- 5 a schematic representation to explain application-specific requirements; and
- 6th a schematic representation of a characteristic curve of a digital-to-analog converter.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Teilchenstrahlsystems 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 1 shows a schematic representation of a particle beam system 1 according to one embodiment of the invention.
Das Teilchenstrahlsystem 1 umfasst eine Teilchenstrahlsäule 3 zum Erzeugen eines Teilchenstrahls 5 und zum Bewegen des Teilchenstrahls 5 über eine Probe 8. Die Teilchenstrahlsäule 3 umfasst eine Teilchenstrahlquelle 4 zum Erzeugen des Teilchenstrahls 5. Zum Bewegen des Teilchenstrahls 5 über die Probe 8 umfasst die Teilchenstrahlsäule 3 ein Deflektorsystem 6, welches dazu konfiguriert ist, den Teilchenstrahl 5 relativ zu der Teilchenstrahlsäule 3 abzulenken, womit auch der Auftreffort 7 des Teilchenstrahls 5 auf die Probe 8 relativ zu der Probe 8 bewegt werden kann. Das Deflektorsystem 6 umfasst beispielsweise zwei Elektrodenpaare, von denen eines in 1 schematisch angedeutet ist. An jedes Elektrodenpaar kann ein Hochspannungssignal angelegt werden, wodurch zwischen den Elektroden des Elektrodenpaares ein elektrisches Feld erzeugt wird, welches den Teilchenstrahl 5 ablenkt. Die Ablenkung kann in verschiedene Richtungen in der X-Y-Ebene erfolgen, um den Teilchenstrahl 5 über die Probe 8 zu scannen.The particle beam system 1 comprises a particle beam column 3 for generating a particle beam 5 and for moving the particle beam 5 about a sample 8th . The particle beam column 3 comprises a particle beam source 4th for generating the particle beam 5 . For moving the particle beam 5 about the sample 8th includes the particle beam column 3 a deflector system 6th , which is configured to use the particle beam 5 relative to the particle beam column 3 distract, with which the point of impact 7th of the particle beam 5 to the test 8th relative to the sample 8th can be moved. The deflector system 6th includes, for example, two pairs of electrodes, one of which in 1 is indicated schematically. A high-voltage signal can be applied to each pair of electrodes, whereby an electric field is generated between the electrodes of the pair of electrodes, which generates the particle beam 5 distracts. The deflection can take place in different directions in the XY plane around the particle beam 5 about the sample 8th to scan.
Das Teilchenstrahlsystem 1 kann weitere ähnlich konfigurierte Teilchenstrahlsäulen umfassen, beispielsweise eine weitere Teilchenstrahlsäule 9 zum Erzeugen eines Teilchenstrahls 11 und zum Bewegen des Teilchenstrahls über die Probe 8. Die Teilchenstrahlsäule 9 umfasst eine Teilchenstrahlquelle 10 zum Erzeugen des Teilchenstrahls 11. Zum Bewegen des Teilchenstrahls 11 über die Probe 8 umfasst das die Teilchenstrahlsäule 9 ein Deflektorsystem 12, welches dazu konfiguriert ist, den Teilchenstrahl 11 relativ zu der Teilchenstrahlsäule 9 abzulenken, womit auch der Auftreffort 13 des Teilchenstrahls 11 auf die Probe 8 relativ zu der Probe 8 bewegt werden kann.The particle beam system 1 can comprise further similarly configured particle beam columns, for example a further particle beam column 9 for generating a particle beam 11 and for moving the particle beam over the sample 8th . The particle beam column 9 comprises a particle beam source 10 for generating the particle beam 11 . For moving the particle beam 11 about the sample 8th this includes the particle beam column 9 a deflector system 12th , which is configured to use the particle beam 11 relative to the particle beam column 9 distract, with which the point of impact 13th of the particle beam 11 to the test 8th relative to the sample 8th can be moved.
Die Teilchenstrahlsäulen 3 und 9 haben einen gemeinsamen Arbeitsbereich, in welchem die Teilchenstrahlen 5 und 11 auf den gleichen Bereich der Probe 8 treffen. Somit kann die Probe 8 mit beiden Teilchenstrahlsäulen 3, 9 beobachtet und bearbeitet werden, ohne die Probe 8 bewegen zu müssen. Beispielsweise ist die Teilchenstrahlsäule 3 ein Elektronenstrahlmikroskop und die Teilchenstrahlsäule 9 ist ein FIB-System. Die Teilchenstrahlen 5, 11 sind Strahlen aus geladenen Teilchen, insbesondere Ionen oder Elektronen.The particle beam columns 3 and 9 have a common working area in which the particle beams 5 and 11 on the same area of the sample 8th meet. Thus, the sample 8th with both particle beam columns 3 , 9 observed and edited without the specimen 8th having to move. For example, the particle beam column 3 an electron beam microscope and the particle beam column 9 is a FIB system. The particle beams 5 , 11 are rays of charged particles, especially ions or electrons.
Das Teilchenstrahlsystem 1 umfasst ferner einen Probentisch 14, welcher dazu konfiguriert ist, die Probe 8 zu halten und relativ zu den Teilchenstrahlsäulen 3 und 9 zu bewegen. Beispielsweise ist der Probentisch 14 dazu konfiguriert, die Probe 8 relativ zu den Teilchenstrahlsäulen 3 und 9 in zwei oder drei Raumrichtungen zu translatieren. Der Probentisch 14 kann ferner dazu konfiguriert sein, die Probe 8 relativ zu den Teilchenstrahlsäule 3 und 9 um eine oder mehrere Drehachsen zu drehen.The particle beam system 1 further comprises a sample table 14th which is configured to take the sample 8th to hold and relative to the particle beam columns 3 and 9 to move. For example is the sample table 14th configured to do the sample 8th relative to the particle beam columns 3 and 9 to translate in two or three spatial directions. The sample table 14th can also be configured to use the sample 8th relative to the particle beam column 3 and 9 to turn one or more axes of rotation.
Das Teilchenstrahlsystem 1 umfasst ferner eine Vakuumkammer 15, in welcher während der Beobachtung und Bearbeitung der Probe 8 durch das Teilchenstrahlsystem 1 die Probe 8, der Probentisch 14 und die Teilchenstrahlen 5, 11 angeordnet sind.The particle beam system 1 further comprises a vacuum chamber 15th , in which during the observation and processing of the sample 8th through the particle beam system 1 the sample 8th , the sample table 14th and the particle beams 5 , 11 are arranged.
Das Teilchenstrahlsystem 1 umfasst ferner einen Signalgenerator 17. Der Signalgenerator 17 dient dazu, digitale Eingabesignale 18 in analoge Ausgabesignale 19 zu wandeln. Die digitalen Eingabesignale 18 dienen der Steuerung der Bewegung der Teilchenstrahlen 5, 11 über die Probe 8. Die digitalen Eingabesignale 18 werden von dem Signalgenerator 17 in die analogen Ausgabesignale 19 gewandelt und den Komponenten des Teilchenstrahlsystems 1 zugeführt, welche die Bewegung bewirken. In dem In 1 gezeigten Beispiel sind die Komponenten des Teilchenstrahlsystems 1, welche die Bewegung des Auftreffortes 7 des Teilchenstrahls 5 der Teilchenstrahlsäule 3 auf die Probe 8 relativ zu der Probe 8 bewirken, das Deflektorsystem 6 und der Probentisch 14. In dem In 1 gezeigten Beispiel sind die Komponenten des Teilchenstrahlsystems 1, welche die Bewegung des Auftreffortes 13 des Teilchenstrahls 11 der Teilchenstrahlsäule 9 auf die Probe 8 relativ zu der Probe 8 bewirken, das Deflektorsystem 12 und der Probentisch 14.The particle beam system 1 further comprises a signal generator 17th . The signal generator 17th serves to digital input signals 18th into analog output signals 19th to walk. The digital input signals 18th serve to control the movement of the particle beams 5 , 11 about the sample 8th . The digital input signals 18th are from the signal generator 17th into the analog output signals 19th converted and the components of the particle beam system 1 which cause the movement. In the In 1 The example shown are the components of the particle beam system 1 showing the movement of the point of impact 7th of the particle beam 5 the particle beam column 3 to the test 8th relative to the sample 8th effect the deflector system 6th and the sample table 14th . In the In 1 The example shown are the components of the particle beam system 1 showing the movement of the point of impact 13th of the particle beam 11 the particle beam column 9 to the test 8th relative to the sample 8th effect the deflector system 12th and the sample table 14th .
Das Teilchenstrahlsystem 1 umfasst ferner eine Steuerung 20, welche dazu konfiguriert ist, die digitalen Eingabesignale 18 für den Signalgenerator 17 zu erzeugen. Die Steuerung 20 ist beispielsweise ein herkömmlicher Computer 21 (im Allgemeinen ein digitales Signalverarbeitungsgerät), der über Eingabegeräte, beispielsweise eine Tastatur 23, bedient werden kann und mit einer Anzeigevorrichtung 25 zum Anzeigen von Information, die von dem Computer 21 bereitgestellt wird, verbunden werden kann.The particle beam system 1 further comprises a controller 20th , which is configured to use the digital input signals 18th for the signal generator 17th to create. The control 20th is for example a conventional computer 21 (generally a digital signal processing device) that uses input devices such as a keyboard 23 , can be operated and with a display device 25th to display information received from the computer 21 is provided, can be connected.
2 zeigt eine schematische Darstellung der Signalübertragung in dem Teilchenstrahlsystem 1 der 1 anhand der Teilchenstrahlsäule 3 sowie eine beispielhafte Konfiguration des Signalgenerators 17. Für weitere Teilchenstrahlsäulen des Teilchenstrahlsystems 1 kann der Signalgenerator 17 weitere Signalverarbeitungseinheiten umfassen. Ferner ist zu beachten, dass der Signalgenerator 17 als funktionale Einheit zu verstehen ist, und durch mehrere diskrete Geräte implementiert sein kann, welche in ihrer Gesamtheit alle Funktionen des hierin beschriebenen Signalgenerators 17 bereitstellen. 2 shows a schematic representation of the signal transmission in the particle beam system 1 the 1 using the particle beam column 3 and an exemplary configuration of the signal generator 17th . For further particle beam columns of the particle beam system 1 can the signal generator 17th comprise further signal processing units. It should also be noted that the signal generator 17th is to be understood as a functional unit, and can be implemented by several discrete devices, which in their entirety all functions of the signal generator described herein 17th provide.
Gemäß dem in 2 gezeigten Beispiel umfasst der Computer 21 einen Datenspeicher 27 zum Speichern eines Scanauftrags, welcher einen Scanvorgang mit dem Teilchenstrahlsystem 1 (bzw. mit der Teilchenstrahlsäule 3) definiert. Der Datenspeicher 27 dient ferner zum Speichern eines Programms 31 zum Erzeugen von digitalen Steuersignalen 37 bis 40 für Komponenten des Teilchenstrahlsystems 1 bzw. der Teilchenstrahlsäule 3, welche die Bewegung des Teilchenstrahls 5 über die Probe 8 beeinflussen.According to the in 2 The example shown includes the computer 21 a data store 27 to save a scan job, which includes a scanning process with the particle beam system 1 (or with the particle beam column 3 ) Are defined. The data store 27 is also used to save a program 31 for generating digital control signals 37 until 40 for components of the particle beam system 1 or the particle beam column 3 showing the movement of the particle beam 5 about the sample 8th influence.
Der Computer 21 umfasst ferner einen Prozessor 33 zum Ausführen des Programms 31 und eine Übertragungseinheit 35 zum Übertragen der durch den Prozessor 33 erzeugten digitalen Steuersignale 37 bis 40 an den Signalgenerator 17. In dem in 2 gezeigten Beispiel erzeugt der Prozessor 33 die digitalen Steuersignale 37 bis 40, welche von der Übertragungseinheit 35 an den Signalgenerator 17 bzw. an die in dem Signalgenerator 17 vorgesehenen Signalverarbeitungseinheiten 41 bis 44 übertragen werden. Die digitalen Steuersignale 37 bis 40 sind die Eingabesignale in die Signalverarbeitungseinheiten 41 bis 44.The computer 21 further comprises a processor 33 to run the program 31 and a transmission unit 35 to transmit the through the processor 33 generated digital control signals 37 until 40 to the signal generator 17th . In the in 2 The example shown is generated by the processor 33 the digital control signals 37 until 40 , which from the transmission unit 35 to the signal generator 17th or to the one in the signal generator 17th provided signal processing units 41 until 44 be transmitted. The digital control signals 37 until 40 are the input signals into the signal processing units 41 until 44 .
Der Signalgenerator 17 umfasst in dem in 2 gezeigten Beispiel vier Signalverarbeitungseinheiten 41 bis 44 derselben Art. Die Signalverarbeitungseinheit 41 erzeugt aus dem digitalen Eingabesignal 37 ein analoges Steuersignal 45 für eine Bewegung der Probe 8 durch den Probentisch 14 entlang einer X-Richtung. Die Signalverarbeitungseinheit 42 erzeugt aus dem digitalen Eingabesignal 38 ein analoges Steuersignal 46 für eine Bewegung der Probe 8 durch den Probentisch 14 entlang einer Y-Richtung. Die Signalverarbeitungseinheit 43 erzeugt aus dem digitalen Eingabesignal 39 ein analoges Steuersignal 47 für einen Deflektor zum Ablenken eines Teilchenstrahls 5 in der X-Richtung. Die Signalverarbeitungseinheit 44 erzeugt aus dem digitalen Eingabesignal 40 ein analoges Steuersignal 48 für einen Deflektor zum Ablenken des Teilchenstrahls 5 entlang der Y-Richtung.The signal generator 17th includes in the in 2 Example shown four signal processing units 41 until 44 same kind. The signal processing unit 41 generated from the digital input signal 37 an analog control signal 45 for a movement of the sample 8th through the sample table 14th along an X direction. The signal processing unit 42 generated from the digital input signal 38 an analog control signal 46 for a movement of the sample 8th through the sample table 14th along a Y direction. The signal processing unit 43 generated from the digital input signal 39 an analog control signal 47 for a deflector for deflecting a particle beam 5 in the X direction. The signal processing unit 44 generated from the digital input signal 40 an analog control signal 48 for a deflector to deflect the particle beam 5 along the Y direction.
In dem in 2 gezeigten Beispiel umfasst der Signalgenerator 17 genau vier Signalverarbeitungseinheiten 41 bis 44, welche jeweils genau ein digitales Eingabesignal 37 bis 40 in genau ein analoges Ausgabesignal 45 bis 48 wandeln. Dies ist lediglich ein Beispiel. Der Signalgenerator 17 kann genau ein, zwei, drei, vier, fünf oder mehr Signalverarbeitungseinheiten der gleichen Art umfassen, welche jeweils genau ein digitales Eingabesignal in genau ein analoges Ausgabesignal wandeln.In the in 2 The example shown includes the signal generator 17th exactly four signal processing units 41 until 44 which each have exactly one digital input signal 37 until 40 in exactly one analog output signal 45 until 48 walk. This is just an example. The signal generator 17th can include exactly one, two, three, four, five or more signal processing units of the same type, each of which converts exactly one digital input signal into exactly one analog output signal.
3 zeigt eine schematische Darstellung einer Signalverarbeitungseinheit 41A, welche eine beispielhafte Konfiguration der Signalverarbeitungseinheit 41 des Signalgenerators 17 der 2 ist. Die weiteren Signalverarbeitungseinheiten 42 bis 44 des Signalgenerators 17 können auf die gleiche Art oder teilweise auch durch eine andere Art (beispielsweise nach Art der in 4 gezeigten Ausführungsform) konfiguriert sein. 3 shows a schematic representation of a signal processing unit 41A showing an exemplary configuration of the signal processing unit 41 of the signal generator 17th the 2 is. The other signal processing units 42 until 44 of the signal generator 17th can be used in the same way or in part by a different type (for example according to the type of in 4th embodiment shown).
Die Signalverarbeitungseinheit 41A des Signalgenerators 17 dient der Digital-Analog-Wandlung eines digitalen Eingabesignals, vorliegend des digitalen Steuersignals 37, in ein analoges Ausgabesignal, vorliegend das analoge Steuersignal 45. Die Signalverarbeitungseinheit 41A umfasst mehrere Digital-Analog-Wandler (DAC) 51, 52 mit unterschiedlichen Digital-Analog-Wandlungseigenschaften.The signal processing unit 41A of the signal generator 17th is used for the digital-to-analog conversion of a digital input signal, in this case the digital control signal 37 , in an analog output signal, in this case the analog control signal 45 . The signal processing unit 41A includes several digital-to-analog converters (DAC) 51 , 52 with different digital-to-analog conversion properties.
Wandlungseigenschaften umfassen insbesondere eine Quantisierung des Ausgabesignals des Digital-Analog-Wandlers, einen Dynamikbereich des Ausgabesignals des Digital-Analog-Wandlers, eine Verarbeitungsgeschwindigkeit, mit welcher die Digital-Analog-Wandlung durchgeführt werden kann, und/oder Wandlungsfehler durch die Digital-Analog-Wandlung. Weitere Details werden mit Bezug zu 6 später erläutert. Beispielsweise ist der Digital-Analog-Wandler 51 dazu konfiguriert, die Digital-Analog-Wandlung in einem ersten Dynamikbereich mit einer ersten Quantisierung (und einer ersten Verarbeitungsgeschwindigkeit) durchzuführen; und der Digital-Analog-Wandler 52 ist dazu konfiguriert, die Digital-Analog-Wandlung in einem zweiten Dynamikbereich, der kleiner als der erste Dynamikbereich ist, mit einer zweiten Quantisierung, die kleiner als die erste Quantisierung ist, (und mit einer zweiten Verarbeitungsgeschwindigkeit) durchzuführen.Conversion properties include, in particular, a quantization of the output signal from the digital-to-analog converter, a dynamic range of the output signal from the digital-to-analog converter, a processing speed with which the digital-to-analog conversion can be carried out, and / or conversion errors caused by the digital-to-analog Change. Further details are related to 6th explained later. For example, the digital-to-analog converter 51 configured to perform the digital-to-analog conversion in a first dynamic range at a first quantization (and a first processing speed); and the digital-to-analog converter 52 is configured to carry out the digital-to-analog conversion in a second dynamic range that is smaller than the first dynamic range, with a second quantization that is smaller than the first quantization (and with a second processing speed).
Jeder der mehreren Digital-Analog-Wandler 51, 52 der Signalverarbeitungseinheit 41A ist dazu konfiguriert, das selbe digitale Eingabesignal 37 durch Digital-Analog-Wandlung in ein analoges Zwischensignal zu wandeln. Das Ausgabesignal des Digital-Analog-Wandlers 51 ist das analoge Zwischensignal 53; und das Ausgabesignal des Digital-Analog-Wandlers 52 ist das analoge Zwischensignal 54.Each of the multiple digital-to-analog converters 51 , 52 the signal processing unit 41A is configured to use the same digital input signal 37 to convert into an analog intermediate signal by digital-to-analog conversion. The output signal of the digital-to-analog converter 51 is the analog intermediate signal 53 ; and the output signal of the digital-to-analog converter 52 is the analog intermediate signal 54 .
Die erste Signalverarbeitungseinheit 41A umfasst ferner eine Ausgabeeinheit 55, welche dazu konfiguriert ist, wahlweise eines der Zwischensignale 53, 54 als das Ausgabesignal 45 der Signalverarbeitungseinheit 41A auszugeben.The first signal processing unit 41A further comprises an output unit 55 , which is configured to optionally one of the intermediate signals 53 , 54 than the output signal 45 the signal processing unit 41A to spend.
Die Ausgabeeinheit 55 kann beispielsweise nach Art eines Demultiplexers ausgebildet sein, d. h. eingabeseitig mit den mehreren Digital-Analog-Wandlern 51, 52 verbunden sein, um die Zwischensignale 53, 54 zu empfangen, und ausgabeseitig das Ausgabesignal 45 der Signalverarbeitungseinheit 41A bereitstellen. Das bedeutet, dass die Ausgabeeinheit 55 wahlweise genau eines der Zwischensignale 53, 54 an seinem Ausgabeanschluss bereitstellt, wobei das Ausgabesignal 45 an dem Ausgabeanschluss der Ausgabeeinheit 55 bereitgestellt wird.The output unit 55 can for example be designed in the manner of a demultiplexer, that is to say on the input side with the multiple digital-to-analog converters 51 , 52 be connected to the intermediate signals 53 , 54 to receive, and on the output side the output signal 45 the signal processing unit 41A provide. That means that the output unit 55 optionally exactly one of the intermediate signals 53 , 54 at its output terminal, the output signal 45 at the output connection of the output unit 55 provided.
Die Ausgabeeinheit 55 kann, wie beispielhaft in den 3 und 4 erläutert, dazu konfiguriert sein, das Ausgabesignal 45 der Signalverarbeitungseinheit 41A gemäß einem Ausgabesteuerungssignal 56 auszugeben. Das Ausgabesteuerungssignal 56 gibt an, welches der Zwischensignale 53, 54 als das Ausgabesignal 45 der Signalverarbeitungseinheit 41A auszugeben ist. Das bedeutet, dass das Ausgabesteuerungssignal 56 angibt, durch welchen der in einer Signalverarbeitungseinheit bereitgestellten Digital-Analog-Wandler das Ausgabesignal 45 erzeugt und bereitgestellt werden soll.The output unit 55 can, as exemplified in the 3 and 4th explained, be configured to use the output signal 45 the signal processing unit 41A according to an output control signal 56 to spend. The output control signal 56 indicates which of the intermediate signals 53 , 54 than the output signal 45 the signal processing unit 41A is to be issued. That means the output control signal 56 indicates through which of the digital-to-analog converters provided in a signal processing unit the output signal 45 should be generated and provided.
In dem in 3 gezeigten Beispiel umfasst die Signalverarbeitungseinheit 41A ferner eine Ausgabesteuerung 57, welche dazu konfiguriert ist, das Ausgabesteuerungssignal 56 zu erzeugen. Die Ausgabesteuerung 57 erzeugt das Ausgabesteuerungssignal 56 basierend auf den Zwischensignalen 53, 54 der mehreren Digital-Analog-Wandler 51, 52 der Signalverarbeitungseinheit 41A. Zudem oder alternativ kann das digitale Eingabesignal 37 zur Erzeugung des Ausgabesteuerungssignals 56 durch die Ausgabesteuerung 57 verwendet werden.In the in 3 The example shown includes the signal processing unit 41A furthermore an output control 57 which is configured to be the output control signal 56 to create. The output control 57 generates the output control signal 56 based on the intermediate signals 53 , 54 of the multiple digital-to-analog converters 51 , 52 the signal processing unit 41A . In addition or as an alternative, the digital input signal 37 for generating the output control signal 56 through the output control 57 be used.
Beispielsweise vergleicht die Ausgabesteuerung 57 die Zwischensignale 53, 54 miteinander, um festzustellen, welcher der Digital-Analog-Wandler 51, 52 der Signalverarbeitungseinheit 41A am besten zur Digital-Analog-Wandlung des Eingabesignals 37 geeignet ist. Beispielsweise kann die Ausgabesteuerung 57 Pufferspeicher umfassen, die dazu dienen, die Zwischensignale 53, 54 und gegebenenfalls auch das Eingabesignals 37 abschnittsweise zwischenzuspeichern. Die Ausgabesteuerung 57 kann einen Prozessor umfassen, welcher dazu konfiguriert ist, die in den Pufferspeichern gespeicherten Signale zu analysieren und auszuwerten und basierend darauf festzulegen, welches der Zwischensignale 53, 54 als das Ausgabesignal 45 auszugeben ist. Durch die Pufferspeicher kann diese Analyse asynchron zur übrigen Tätigkeit der Signalverarbeitungseinheit 41A durchgeführt werden.For example, the output control compares 57 the intermediate signals 53 , 54 each other to determine which one of the digital-to-analog converters 51 , 52 the signal processing unit 41A best for digital-to-analog conversion of the input signal 37 suitable is. For example, the output control 57 Include buffer memories, which are used to store the intermediate signals 53 , 54 and possibly also the input signal 37 to be buffered in sections. The output control 57 may comprise a processor which is configured to analyze and evaluate the signals stored in the buffer memories and to determine, based thereon, which of the intermediate signals 53 , 54 than the output signal 45 is to be issued. This analysis can be carried out through the buffer memory asynchronous to the rest of the activity of the signal processing unit 41A be performed.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer Signalverarbeitungseinheit 41B, welche eine weitere beispielhafte Konfiguration der Signalverarbeitungseinheit 41 des Signalgenerators 17 der 2 ist. 4th shows a schematic representation of a signal processing unit 41B , which is another exemplary configuration of the signal processing unit 41 of the signal generator 17th the 2 is.
Die Signalverarbeitungseinheit 41B umfasst die bereits mit Bezug zu 3 erläuterten mehreren Digital-Analog-Wandler 51, 52 und die Ausgabeeinheit 55. Im Unterschied zu der mit Bezug zu 3 erläuterten Ausführungsform umfasst die in 4 gezeigte Signalverarbeitungseinheit 41B einen Anschluss 58 zum Eingeben des Ausgabesteuerungssignals 56 in die Signalverarbeitungseinheit 41B. Der Anschluss 58 ist mit der Ausgabeeinheit 55 verbunden. Demgemäß wird das Ausgabesteuerungssignal 56 außerhalb der Signalverarbeitungseinheit 41B erzeugt und über den Anschluss 58 in die Signalverarbeitungseinheit 41B eingegeben. Dementsprechend wird außerhalb der Signalverarbeitungseinheit 41B bestimmt, welches der Zwischensignale 53, 54 als das Ausgabesignal 45 der Signalverarbeitungseinheit 41B ausgegeben wird. In dem in 4 gezeigten Beispiel wird das Ausgabesteuerungssignal 56 von der Übertragungseinheit 35 bereitgestellt.The signal processing unit 41B includes those already related to 3 explained several digital-to-analog converters 51 , 52 and the output unit 55 . Unlike the one related to 3 The embodiment explained in FIG 4th signal processing unit shown 41B a connection 58 for inputting the output control signal 56 into the signal processing unit 41B . The connection 58 is with the output unit 55 tied together. Accordingly, the output control signal becomes 56 outside the signal processing unit 41B generated and via the connector 58 into the signal processing unit 41B entered. Accordingly, it is outside the signal processing unit 41B determines which of the intermediate signals 53 , 54 than the output signal 45 the signal processing unit 41B is issued. In the in 4th example shown becomes the output control signal 56 from the transmission unit 35 provided.
In den mit Bezug zu den 3 und 4 erläuterten Beispielen umfassen die Signalverarbeitungseinheiten 41A, 41B genau zwei Digital-Analog-Wandler pro digitalem Eingabesignal 37 pro Signalverarbeitungseinheit. Dies ist lediglich beispielhaft. In der Praxis können zwei, drei, vier, fünf oder noch mehr Digital-Analog-Wandler pro digitalem Eingabesignal pro Signalverarbeitungseinheit bereitgestellt sein.In the related to the 3 and 4th Examples include the signal processing units 41A , 41B exactly two digital-to-analog converters per digital input signal 37 per signal processing unit. This is only an example. In practice, two, three, four, five or even more digital-to-analog converters can be provided per digital input signal per signal processing unit.
Wie in den 3 und 4 beispielhaft gezeigt, umfassen die Signalverarbeitungseinheiten 41A, 41B einen Eingabeanschluss 59 zum Eingeben des Eingabesignals 37. Die Signalverarbeitungseinheiten 41A, 41B umfassen ferner einen Ausgabeanschluss 60 zum Ausgeben des Ausgabesignals 45. Der Eingabeanschluss 59, der Ausgabeanschluss 60 und der Anschluss 58 für das Ausgabesteuerungssignal 56 können jeweils an einem Gehäuse der Signalverarbeitungseinheiten 41A, 41B oder des Signalgenerators 17 kontaktierbar angeordnet sein.As in the 3 and 4th Shown by way of example, comprise the signal processing units 41A , 41B an input port 59 to enter the input signal 37 . The signal processing units 41A , 41B also include an output port 60 to output the output signal 45 . The input port 59 , the output port 60 and the connection 58 for the output control signal 56 can each on a housing of the signal processing units 41A , 41B or the signal generator 17th be arranged in a contactable manner.
In den 3 und 4 sind die Digital-Analog-Wandler 51, 52 eingangsseitig mit dem Eingabeanschluss 59 permanent verbunden. Dies ist lediglich ein Beispiel. Die Verbindung zwischen dem Eingabeanschluss 59 und den Digital-Analog-Wandlern 51, 52 kann durch eine Schaltvorrichtung gesteuert werden, so dass die Verbindungen einzeln schaltbar sind. Die Schaltvorrichtung kann beispielsweise ein Multiplexer sein.In the 3 and 4th are the digital-to-analog converters 51 , 52 on the input side with the input connection 59 permanently connected. This is just an example. The connection between the input port 59 and the digital-to-analog converters 51 , 52 can be controlled by a switching device so that the connections can be switched individually. The switching device can for example be a multiplexer.
Wie bereits mit Bezug zu den 3 und 4 erläutert, kann die Ausgabeeinheit 55 als Demultiplexer implementiert sein, welcher genau eines der Zwischensignale 53, 54 wahlweise an seinem Ausgabeanschluss bereitstellt. Alternativ kann die Ausgabeeinheit 55 dergestalt implementiert sein, dass sie den Betrieb der einzelnen Digital-Analog-Wandler 51, 52 steuert. So kann die Ausgabeeinheit 55 dazu konfiguriert sein, wahlweise genau einen der Digital-Analog-Wandler der Signalverarbeitungseinheit 41 zu betreiben und die anderen nicht zu betreiben, je nach Ausgabesteuersignal 56. Auch hierdurch wird genau eines der Zwischensignale an dem Ausgabeanschluss 45 bereitgestellt.As already with reference to the 3 and 4th explained, the output unit 55 be implemented as a demultiplexer, which exactly one of the intermediate signals 53 , 54 optionally available at its output port. Alternatively, the output unit 55 be implemented in such a way that it enables the operation of the individual digital-to-analog converters 51 , 52 controls. So can the output unit 55 be configured to choose exactly one of the digital-to-analog converters of the signal processing unit 41 operate and not operate the others, depending on the output control signal 56 . This also means that precisely one of the intermediate signals is applied to the output connection 45 provided.
Mit Bezug zu den 2 und 5 werden nachfolgend Ausführungsformen eines Teilchenstrahlsystems 1 beschrieben, in welchem der Signalgenerator 17 mit der in 4 gezeigten Signalverarbeitungseinheit 41B zur Steuerung einer die Bewegung des Teilchenstrahls 5 über die Probe 8 relativ zu der Probe 8 beeinflussenden Komponente des Teilchenstrahlsystems 1 verwendet wird.With reference to the 2 and 5 are embodiments of a particle beam system below 1 described in which the signal generator 17th with the in 4th signal processing unit shown 41B to control the movement of the particle beam 5 about the sample 8th relative to the sample 8th influencing component of the particle beam system 1 is used.
Gemäß einer Ausführungsform wählt ein Nutzer des Teilchenstrahlsystems 1 die zu verwendenden Digital-Analog-Wandler selbst aus. Das bedeutet, dass das Ausgabesteuerungssignal 56 diejenigen Digital-Analog-Wandler angibt, die der Nutzer ausgewählt hat. Hierzu umfasst das Teilchenstrahlsystem 1 eine Eingabevorrichtung zum Eingeben einer Auswahl durch den Nutzer und zum Erzeugen des Ausgabesteuerungssignals 56 basierend auf der eingegebenen Auswahl. Die Eingabevorrichtung ist beispielsweise durch ein Eingabegerät (beispielsweise Tastatur 23) und die Übertragungseinheit 35 implementiert.According to one embodiment, a user of the particle beam system chooses 1 the digital-to-analog converter to be used. That means the output control signal 56 indicates those digital-to-analog converters that the user has selected. The particle beam system includes for this purpose 1 an input device for inputting a selection by the user and for generating the output control signal 56 based on the choices entered. The input device is, for example, an input device (for example a keyboard 23 ) and the transmission unit 35 implemented.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das Ausgabesteuerungssignal 56 durch den Prozessor 33 beim Ausführen des Programms 31 in Abhängigkeit des Scanauftrags 29 erzeugt. Das Programm 31 veranlasst den Prozessor 33 beim Erzeugen des Ausgabesteuerungssignals 56 dazu, den Scanauftrag 29 zu analysieren und das Ausgabesteuerungssignal 56 basierend auf dem Ergebnis der Analyse zu erzeugen.According to a further embodiment, the output control signal 56 through the processor 33 when running the program 31 depending on the scan job 29 generated. The program 31 initiates the processor 33 in generating the output control signal 56 to do this, the scan job 29 to analyze and the output control signal 56 based on the result of the analysis.
Der Scanauftrag 29 wird durch einen Anwender des Teilchenstrahlsystems 1 je nach gewünschter Anwendung festgelegt. Damit definiert der Scanauftrag 29 anwendungsspezifische Anforderungen an die Durchführung des geplanten Scanvorgangs. Der Scanauftrag 29 definiert den geplanten Scanvorgang mit dem Teilchenstrahlsystem 1. Hierbei wird explizit oder implizit der geplante zeitliche Verlauf der Bewegung des Teilchenstrahls 5 relativ zu der Probe 8 definiert. Mithin werden hierdurch explizit oder implizit die Position, die Geschwindigkeit und die Beschleunigung des Auftreffortes 7 des Teilchenstrahls 5 auf der Probe 8 definiert. Der Scanauftrag 29 legt somit die Art und Weise der Bewegung des Teilchenstrahls 5 relativ zu der Probe 8 fest, mithin den räumlichen Bereich der Probe 8, auf welchen der Teilchenstrahl 5 während der Ausführung des Scanauftrags 29 gerichtet wird. Hierdurch legt der Scanauftrag 29 ferner explizit oder implizit die Anforderungen an die Digital-Analog-Wandlungen fest, die zur Erzeugung der Steuersignale zum Bewegen des Teilchenstrahls 5 relativ zu der Probe 8 durchzuführen sind.The scan job 29 is made by a user of the particle beam system 1 determined depending on the desired application. This defines the scan job 29 application-specific requirements for performing the planned scan. The scan job 29 defines the planned scanning process with the particle beam system 1 . Here, the planned temporal course of the movement of the particle beam is explicitly or implicitly 5 relative to the sample 8th Are defined. As a result, the position, the speed and the acceleration of the point of impact are explicitly or implicitly 7th of the particle beam 5 on the test 8th Are defined. The scan job 29 thus defines the manner of movement of the particle beam 5 relative to the sample 8th fixed, i.e. the spatial area of the sample 8th on which the particle beam 5 while the scan job is running 29 is judged. This places the scan job 29 also explicitly or implicitly the requirements for the digital-to-analog conversions that are used to generate the control signals for moving the particle beam 5 relative to the sample 8th are to be carried out.
In dem Datenspeicher 27 können ferner Konfigurationsdaten gespeichert sein, welche die (Hardware-technische) Konfiguration des Signalgenerators 17 angeben. Beispielsweise geben die Konfigurationsdaten die Anzahl und Art der in dem Signalgenerator 17 enthaltenen Signalverarbeitungseinheiten 41 bis 44 an. Beispielsweise geben die Konfigurationsdaten die Anzahl und Art der in der jeweiligen Signalverarbeitungseinheit enthaltenen Digital-Analog-Wandler 51, 52 bzw. deren Digital-Analog-Wandlungseigenschaften an. Diese Informationen können bei der Erzeugung des Ausgabesteuerungssignals 56 durch den Prozessor 33 verwendet werden.In the data store 27 In addition, configuration data can be stored which specify the (hardware-technical) configuration of the signal generator 17th indicate. For example, the configuration data indicate the number and type of in the signal generator 17th contained signal processing units 41 until 44 at. For example, the configuration data indicate the number and type of digital-to-analog converters contained in the respective signal processing unit 51 , 52 or their digital-to-analog conversion properties. This information can be used when generating the output control signal 56 through the processor 33 be used.
Der Prozessor 33, welcher das Programm 31 ausführt, analysiert den Scanauftrag 29. Dabei bestimmt der Prozessor 33 beispielsweise anwendungsspezifische Anforderungen an die Digital-Analog-Wandlung, die durch den Signalgenerator 17 durchzuführen ist, durch Analyse des Scanauftrags 29. Basierend auf den bestimmten anwendungsspezifischen Anforderungen (als Ergebnis der Analyse des Scanauftrags 29) und basierend auf den Konfigurationsdaten bestimmt der Prozessor 33 anschließend das Ausgabesteuerungssignal 56.The processor 33 which the program 31 executes, analyzes the scan job 29 . The processor determines 33 For example, application-specific requirements for the digital-to-analog conversion that are made by the signal generator 17th is to be carried out by analyzing the scan job 29 . Based on the specific application-specific requirements (as a result of the analysis of the scan job 29 ) and based on the configuration data, the processor determines 33 then the output control signal 56 .
Beispielsweise analysiert der Prozessor 33 die durch den Scanauftrag 29 festgelegte, geplante Änderungsrate eines Steuersignals zum Bewegen des Auftreffortes 7 des Teilchenstrahls 5 auf der Probe 8 (insbesondere die geplante Änderungsrate des Ausgabesignals 45 der Signalverarbeitungseinheit 41B) und bestimmt basierend darauf (beispielsweise durch Vergleich der Verarbeitungsgeschwindigkeiten der in der Signalverarbeitungseinheit 41B verfügbaren Digital-Analog-Wandler 51, 52 mit der erforderlichen Änderungsrate), welcher der verfügbaren Digital-Analog-Wandler diese anwendungsspezifische Anforderung erfüllt. Die entsprechende Information betreffend die Verarbeitungsgeschwindigkeiten der in der Signalverarbeitungseinheit 41B verfügbaren Digital-Analog-Wandler 51, 52 kann in einem Speicher gespeichert sein, auf welchen der Prozessor 33 zugreifen kann.For example, the processor analyzes 33 the through the scan job 29 defined, planned rate of change of a control signal for moving the point of impact 7th of the particle beam 5 on the test 8th (especially the planned rate of change of the output signal 45 the signal processing unit 41B) and determined based thereon (for example by comparing the processing speeds in the signal processing unit 41B available digital-to-analog converter 51 , 52 with the required rate of change), which of the available digital-to-analog converters meets this application-specific requirement. The corresponding information regarding the processing speeds in the signal processing unit 41B available digital-to-analog converter 51 , 52 can be stored in a memory on which the processor 33 can access.
Gemäß einem weiteren Beispiel analysiert der Prozessor 33 den durch den Scanauftrag 29 festgelegten, geplanten Wertebereich eines Steuersignals zum Bewegen des Auftreffortes 7 des Teilchenstrahls 5 auf der Probe 8 (insbesondere den geplanten Wertebereich des Ausgabesignals 45 der Signalverarbeitungseinheit 41B) und bestimmt basierend darauf (beispielsweise durch Vergleich der Dynamikbereiche der verfügbaren Digital-Analog-Wandler mit dem erforderlichen Wertebereich), welcher der verfügbaren Digital-Analog-Wandler diese anwendungsspezifische Anforderung erfüllt. Die entsprechende Information betreffend die Dynamikbereiche der in der Signalverarbeitungseinheit 41B verfügbaren Digital-Analog-Wandler 51, 52 kann in einem Speicher gespeichert sein, auf welchen der Prozessor zugreifen kann.According to another example, the processor analyzes 33 through the scan job 29 defined, planned range of values of a control signal for moving the point of impact 7th of the particle beam 5 on the test 8th (especially the planned value range of the output signal 45 the signal processing unit 41B ) and based on this (for example by comparing the dynamic ranges of the available digital-to-analog converters with the required range of values) it determines which of the available digital-to-analog converters fulfills this application-specific requirement. The corresponding information regarding the dynamic ranges in the signal processing unit 41B available digital-to-analog converter 51 , 52 can be stored in a memory accessible by the processor.
Gemäß einem weiteren Beispiel analysiert der Prozessor 33 den durch den Scanauftrag 29 festgelegten, geplanten Wertebereich eines Steuersignals zum Bewegen des Auftreffortes 7 des Teilchenstrahls 5 auf der Probe 8 (insbesondere den geplanten Wertebereich des Ausgabesignals 45 der Signalverarbeitungseinheit 41B) und bestimmt basierend darauf (beispielsweise durch Vergleich der Quantisierungen der verfügbaren Digital-Analog-Wandler 51, 52 mit dem erforderlichen Wertebereich), welcher der verfügbaren Digital-Analog-Wandler diese anwendungsspezifische Anforderung erfüllt. Die entsprechende Information betreffend die Quantisierung der in der Signalverarbeitungseinheit 41B verfügbaren Digital-Analog-Wandler 51, 52 kann in einem Speicher gespeichert sein, auf welchen der Prozessor zugreifen kann.According to another example, the processor analyzes 33 through the scan job 29 defined, planned range of values of a control signal for moving the point of impact 7th of the particle beam 5 on the test 8th (especially the planned value range of the output signal 45 the signal processing unit 41B ) and determined based on this (for example by comparing the quantizations of the available digital-to-analog converters 51 , 52 with the required range of values), which of the available digital-to-analog converters fulfills this application-specific requirement. The corresponding information relating to the quantization of the in the signal processing unit 41B available digital-to-analog converter 51 , 52 can be stored in a memory accessible by the processor.
5 umfasst drei Graphen 61, 63 und 65. Der Graph 61 zeigt schematisch die Oberfläche der Probe 8 in der X-Y-Ebene des in 1 definierten Koordinatensystems. Der Probentisch 14 kann dazu konfiguriert sein, die Probe 8 entlang der X-Richtung und entlang der Y-Richtung zu translatieren, um so den Auftreffort 7 des Teilchenstrahls 5 auf die Probe 8 zu ändern. Die in dem Graphen 61 dargestellten Pfeile 67 mit durchgezogenen Linien geben die geplante Position des Auftreffortes 7 des Teilchenstrahls 5 auf der Probe 8 gemäß dem Scanauftrag 29 an. Die Positionen, die durch die mit durchgezogener Linie dargestellten Pfeile 67 angegeben sind, sind Positionen, an welchen durch Wechselwirkung des Teilchenstrahls 5 mit der Probe 8 erzeugte Teilchen von einem Detektor detektiert und zur Aufnahme eines Bildes verwendet werden; hingegen tragen die Teilchen, die beim Rückführen des Teilchenstrahls 5 vom Ende einer Zeile zu dem Anfang der nachfolgenden Zeile (gekennzeichnet durch Pfeile 68 mit gestrichelten Linien) durch Wechselwirkung des Teilchenstrahls 5 mit der Probe 8 erzeugt werden, nicht zur Bilderzeugung bei. Demgemäß definiert der Scanauftrag 29 eine Bildaufnahme der Probe 8 durch zeilenweises Bewegen des Teilchenstrahls 5 über die Probe 8. Die Bewegung in X- Richtung erfolgt schnell („Fast Axis“), wohingegen die Bewegung in Y-Richtung im Vergleich zur Bewegung in X-Richtung langsam ist („Slow Axis“). 5 includes three graphs 61 , 63 and 65 . The graph 61 shows schematically the surface of the sample 8th in the XY plane of the in 1 defined coordinate system. The sample table 14th can be configured to use the sample 8th translate along the X-direction and along the Y-direction so as to find the point of impact 7th of the particle beam 5 to the test 8th to change. The ones in the graph 61 illustrated arrows 67 with solid lines indicate the planned position of the point of impact 7th of the particle beam 5 on the test 8th according to the scan job 29 at. The positions indicated by the solid line arrows 67 are specified are positions at which due to the interaction of the particle beam 5 with the sample 8th generated particles are detected by a detector and used to record an image; on the other hand, the particles carry when the particle beam is returned 5 from the end of a line to the beginning of the following line (indicated by arrows 68 with dashed lines) due to the interaction of the particle beam 5 with the sample 8th are generated, do not contribute to image generation. The scan job defines accordingly 29 an image of the sample 8th by moving the particle beam line by line 5 about the sample 8th . The movement in the X direction is fast ("Fast Axis"), whereas the movement in the Y direction Direction is slow compared to the movement in the X direction ("Slow Axis").
Ein horizontaler Doppelpfeil in dem Graphen 61 kennzeichnet die Länge L1 der Strecke in X-Richtung, die der Auftreffort 7 des Teilchenstrahls 5 beim Scannen einer Zeile und Rückführen zur nächsten Zeile zurücklegt. Ein vertikaler Doppelpfeil in dem Graphen 61 kennzeichnet die Länge L2 der Strecke in Y-Richtung, die der Auftreffort 7 des Teilchenstrahls 5 beim Scannen einer Zeile und Rückführen zur nächsten Zeile zurücklegt.A horizontal double arrow on the graph 61 indicates the length L1 the distance in the X direction that is the point of impact 7th of the particle beam 5 when scanning a line and returning to the next line. A vertical double arrow on the graph 61 indicates the length L2 the distance in the Y direction that is the point of impact 7th of the particle beam 5 when scanning a line and returning to the next line.
Der Graph 63 zeigt anhand einer Kurve 64 den geplanten zeitlichen Verlauf eines Steuersignals zum Bewegen des Auftreffortes 7 des Teilchenstrahls 5 auf der Probe 8 entlang der X-Richtung gemäß der in Graph 61 gezeigten Bewegung. Beispielsweise repräsentiert die Kurve 64 den geplanten zeitlichen Verlauf des Ausgabesignals 45 der Signalverarbeitungseinheit 41 oder den geplanten zeitlichen Verlauf des Ausgabesignals 47 der Signalverarbeitungseinheit 43 (vgl. 2).The graph 63 shows by means of a curve 64 the planned temporal course of a control signal for moving the point of impact 7th of the particle beam 5 on the test 8th along the X-direction according to the in graph 61 shown movement. For example, represents the curve 64 the planned timing of the output signal 45 the signal processing unit 41 or the planned timing of the output signal 47 the signal processing unit 43 (see. 2 ).
Der Graph 65 zeigt anhand einer Kurve 66 den geplanten zeitlichen Verlauf eines Steuersignals zum Bewegen des Auftreffortes 7 des Teilchenstrahls 5 auf der Probe 8 entlang der Y-Richtung gemäß der in Graph 61 gezeigten Bewegung. Beispielsweise repräsentiert die Kurve 66 den geplanten zeitlichen Verlauf des Ausgabesignals 46 der Signalverarbeitungseinheit 42 oder den geplanten zeitlichen Verlauf des Ausgabesignals 48 der Signalverarbeitungseinheit 44 (vgl. 2).The graph 65 shows by means of a curve 66 the planned temporal course of a control signal for moving the point of impact 7th of the particle beam 5 on the test 8th along the Y-direction according to the in graph 61 shown movement. For example, represents the curve 66 the planned timing of the output signal 46 the signal processing unit 42 or the planned timing of the output signal 48 the signal processing unit 44 (see. 2 ).
Die in den Graphen 63 und 65 mit T0 gekennzeichneten Zeitabschnitte sind diejenigen Zeitabschnitte, die zur Bilderzeugung beitragen und in Graph 61 durch die Pfeile 67 mit durchgezogener Linie gekennzeichnet sind. Die in den Graphen 63 und 65 mit T1 gekennzeichneten Zeitabschnitte sind diejenigen Zeitabschnitte, die nicht zur Bilderzeugung beitragen und in Graph 61 durch die Pfeile 68 mit gestrichelter Linie gekennzeichnet sind.The ones in the graph 63 and 65 Periods of time marked with T0 are those periods of time that contribute to the generation of the image and are shown in Graph 61 by the arrows 67 are marked with a solid line. The ones in the graph 63 and 65 Periods of time marked with T1 are those periods of time that do not contribute to image generation and are shown in the graph 61 by the arrows 68 marked with a dashed line.
In den Graphen 63 und 65 wird die Änderungsrate des jeweiligen Steuersignals durch die Steigung der Kurven 64, 66 angegeben. Demgemäß ändern sich die Steuersignale während der Zeitabschnitte T1 sehr schnell und während der Zeitabschnitte T0 im Vergleich dazu weniger schnell.In the graph 63 and 65 the rate of change of the respective control signal is determined by the slope of the curves 64 , 66 specified. Accordingly, the control signals change during the time periods T1 very quickly and during the periods of time T0 less quickly in comparison.
In dem Graph 63 bezeichnet Dx den erforderlichen Wertebereich des Steuersignals zum Bewegen des Auftreffortes 7 des Teilchenstrahls 5 auf der Probe 8 entlang der X-Richtung beim Scannen einer Zeile und Rückführen zur nächsten Zeile. Der Digital-Analog-Wandler, der dieses Steuersignal erzeugen soll, muss einen Dynamikbereich haben, welcher den erforderlichen Wertebereich Dx umfasst. Der Zusammenhang zwischen dem erforderlichen Wertebereich Dx und der Länge L1 kann im einfachsten Fall linear sein und durch einen skalaren Verstärkungsfaktor ausgedrückt werden, welcher die (horizontale) Vergrößerung der Bildaufnahme angibt.In the graph 63 Dx denotes the required range of values of the control signal for moving the point of impact 7th of the particle beam 5 on the test 8th along the X direction when scanning a line and returning to the next line. The digital-to-analog converter that is to generate this control signal must have a dynamic range which includes the required value range Dx. The relationship between the required range of values Dx and the length L1 can be linear in the simplest case and can be expressed by a scalar gain factor, which indicates the (horizontal) magnification of the image recording.
In dem Graph 65 bezeichnet Dy den erforderlichen Wertebereich des Steuersignals zum Bewegen des Auftreffortes 7 des Teilchenstrahls 5 auf der Probe 8 entlang der Y-Richtung beim Scannen einer Zeile und Rückführen zur nächsten Zeile. Der Digital-Analog-Wandler, der dieses Steuersignal erzeugen soll, muss einen Dynamikbereich haben, welcher den erforderlichen Wertebereich Dy umfasst. Der Zusammenhang zwischen dem erforderlichen Wertebereich Dy und der Länge L2 kann im einfachsten Fall linear sein und durch einen skalaren Verstärkungsfaktor ausgedrückt werden, welcher die (vertikale) Vergrößerung der Bildaufnahme angibt.In the graph 65 Dy denotes the required range of values of the control signal to move the point of impact 7th of the particle beam 5 on the test 8th along the Y direction when scanning a line and returning to the next line. The digital-to-analog converter that is to generate this control signal must have a dynamic range which includes the required value range Dy. The relationship between the required range of values Dy and the length L2 can be linear in the simplest case and can be expressed by a scalar gain factor, which indicates the (vertical) magnification of the image recording.
Dy ist deutlich kleiner als Dx, was unterschiedliche anwendungsspezifische Anforderungen an den Wertebereich der Steuersignale für die X-Richtung und Y-Richtung und damit auch für den Dynamikbereich der Digital-Analog-Wandler, welche zur Erzeugung der Steuersignale verwendet werden, bedeutet. Es könnte daher vorteilhaft sein, für die Erzeugung des Steuersignals der Bewegung in X-Richtung einen Digital-Analog-Wandler mit anderen Digital-Analog-Wandlungseigenschaften zu verwenden als für die Erzeugung des Steuersignals für die Y-Richtung.Dy is significantly smaller than Dx, which means different application-specific requirements for the value range of the control signals for the X-direction and Y-direction and thus also for the dynamic range of the digital-to-analog converters that are used to generate the control signals. It could therefore be advantageous to use a digital-to-analog converter with different digital-to-analog conversion properties for generating the control signal for the movement in the X direction than for generating the control signal for the Y direction.
Diese einfache Diskussion der gemäß dem Scanauftrag 29 geplanten Bewegung des Auftreffortes 7 und der damit verbundenen anwendungsspezifischen Anforderungen an die Digital-Analog-Wandlungen zeigt, dass der Scanauftrag 29 Information enthält, die zum Bestimmen des Ausgabesteuerungssignals 56 dienen kann. Das Programm 31 analysiert den Scanauftrag 29 hinsichtlich solcher Information und bestimmt in Abhängigkeit davon für jede Signalverarbeitungseinheit separat das Ausgabesteuerungssignal 56. Somit kann die Auswahl des Digital-Analog-Wandlers, der das jeweilige Ausgabesignal 45 bereitstellt, je Signalverarbeitungseinheit in Abhängigkeit der geplanten Bewegung des Auftreffortes 7 bzw. in Abhängigkeit der hierdurch bedingten anwendungsspezifischen Anforderungen durchgeführt werden.This simple discussion of the according to the scan job 29 planned movement of the point of impact 7th and the associated application-specific requirements for the digital-to-analog conversion shows that the scan job 29 Contains information used to determine the output control signal 56 can serve. The program 31 analyzes the scan job 29 with regard to such information and, as a function thereof, determines the output control signal separately for each signal processing unit 56 . Thus, the selection of the digital-to-analog converter, which the respective output signal 45 provides, per signal processing unit depending on the planned movement of the point of impact 7th or depending on the application-specific requirements resulting from this.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform veranlasst das Programm 31 den Prozessor 33 dazu, basierend auf dem Ergebnis der Analyse des Scanauftrags 29 festzustellen, welcher der mehreren Digital-Analog-Wandler 51, 52 das Zwischensignal erzeugt, das für die gesamte Dauer der Ausführung des Scanauftrags 29 auf der Signalverarbeitungseinheit 41B als das Ausgabesignal 45 ausgegeben wird. Das bedeutet, dass einer der Digital-Analog-Wandler einer Signalverarbeitungseinheit bestimmt wird, dessen Zwischensignal für die gesamte Dauer der Ausführung des Scanauftrags 29 als das Ausgabesignal 45 ausgegeben wird. Dies erlaubt eine verhältnismäßig einfache Logik zur Erzeugung des Ausgabesteuerungssignals 56 und eine verhältnismäßig einfache Implementierung der Ausgabeeinheit 55.According to an exemplary embodiment, the program initiates 31 the processor 33 based on the result of the analysis of the scan job 29 determine which of the multiple digital-to-analog converters 51 , 52 the intermediate signal generated for the entire duration of the execution of the scan job 29 on the signal processing unit 41B than the output signal 45 is issued. That means that one of the digital-to-analog converters a signal processing unit is determined, the intermediate signal for the entire duration of the execution of the scan job 29 than the output signal 45 is issued. This allows a relatively simple logic for generating the output control signal 56 and a relatively simple implementation of the output unit 55 .
Alternativ dazu kann das Programm 31 den Prozessor 33 dazu veranlassen, basierend auf dem Ergebnis der Analyse des Scanauftrags 29 festzulegen, zu welcher Zeit während der Ausführung des Scanauftrags 29 auf der Signalverarbeitungseinheit 41B welches der Zwischensignale 53, 54 als das Ausgabesignal 45 ausgegeben wird. Das bedeutet, dass es möglich ist, während der Ausführung des Scanauftrags 29 auf der Signalverarbeitungseinheit 41B zwischen den Zwischensignalen 53, 54 zu wechseln, so dass während der Ausführung des Scanauftrags 29 auf der Signalverarbeitungseinheit 41B das Ausgabesignal 45 zeitweise durch einen Digital-Analog-Wandler und zu anderen Zeiten durch einen anderen Digital-Analog-Wandler bereitgestellt wird. Diese dynamische Anpassung erfordert eine kompliziertere Logik zur Bestimmung des Ausgabesteuerungssignals und eine kompliziertere Implementierung der Ausgabeeinheit 55.Alternatively, the program 31 the processor 33 based on the result of analyzing the scan job 29 determine at what time during the execution of the scan job 29 on the signal processing unit 41B which of the intermediate signals 53 , 54 than the output signal 45 is issued. This means that it is possible while the scan job is running 29 on the signal processing unit 41B between the intermediate signals 53 , 54 to switch so that while the scan job is running 29 on the signal processing unit 41B the output signal 45 is provided at times by a digital-to-analog converter and at other times by another digital-to-analog converter. This dynamic adaptation requires more complicated logic for determining the output control signal and a more complicated implementation of the output unit 55 .
Nachfolgend werden zwei konkrete Beispiele für die Logik zum Bestimmen des Ausgabesteuerungssignals 56 mit Bezug zu 5 erläutert.The following are two specific examples of the logic for determining the output control signal 56 In reference to 5 explained.
Gemäß einem ersten Beispiel veranlasst das Programm 31 den Prozessor 33 dazu, das Ausgabesteuerungssignal 56 so zu erzeugen, dass die Ausgabeeinheit 55 der Signalverarbeitungseinheit 41B das Zwischensignal eines Digital-Analog-Wandlers der mehreren Digital-Analog-Wandler 51, 52, dessen Dynamikbereich im Vergleich zu den anderen Digital-Analog-Wandlern klein ist, für einen Zeitabschnitt der Ausführung des Scanauftrags 29 der Signalverarbeitungseinheit 41B als das Ausgabesignal 45 ausgibt, wenn die Analyse des Scanauftrags 29 ergibt, dass der erforderliche Wertebereich für das Steuersignal zum Bewegen des Auftreffortes 7 des Teilchenstrahls 5 auf der Probe 8 während dieses Zeitabschnitts klein ist. Diese Bedingung ist in Graph 65 beispielsweise zu den Zeitabschnitten T0 erfüllt. Ein Digital-Analog-Wandler mit kleinem Dynamikbereich weist im Allgemeinen eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit auf.According to a first example, the program initiates 31 the processor 33 in addition, the output control signal 56 generate so that the output unit 55 the signal processing unit 41B the intermediate signal of a digital-to-analog converter of the plurality of digital-to-analog converters 51 , 52 , whose dynamic range is small compared to the other digital-to-analog converters, for a period of time during the execution of the scan job 29 the signal processing unit 41B than the output signal 45 outputs when analyzing the scan job 29 shows that the required range of values for the control signal to move the point of impact 7th of the particle beam 5 on the test 8th is small during this period of time. This condition is in graph 65 for example to the time periods T0 Fulfills. A digital-to-analog converter with a small dynamic range generally has a high processing speed.
Im Gegensatz dazu, wenn die Analyse des Scanauftrags 29 ergibt, dass der erforderliche Wertebereich für das Steuersignal zum Bewegen des Auftreffortes 7 des Teilchenstrahls 5 auf der Probe 8 während eines Zeitabschnitts groß ist, so kann das Programm 31 den Prozessor 33 dazu veranlassen, das Ausgabesteuerungssignal 56 so zu erzeugen, dass die Ausgabeeinheit 55 der Signalverarbeitungseinheit 41B das Zwischensignal eines Digital-Analog-Wandlers der mehreren Digital-Analog-Wandler 51, 52, dessen Dynamikbereich im Vergleich zu den anderen Digital-Analog-Wandlern groß ist, für diesen Zeitabschnitt der Ausführung des Scanauftrags 29 der Signalverarbeitungseinheit 41B als das Ausgabesignal 45 ausgibt. Diese Bedingung ist in Graph 65 beispielsweise zu den Zeitabschnitten T1 erfüllt. Ein großer Dynamikbereich geht im Allgemeinen zu Lasten der Verarbeitungsgeschwindigkeit.In contrast, when analyzing the scan job 29 shows that the required range of values for the control signal to move the point of impact 7th of the particle beam 5 on the test 8th during a period of time is great, the program may 31 the processor 33 cause the output control signal 56 generate so that the output unit 55 the signal processing unit 41B the intermediate signal of a digital-to-analog converter of the plurality of digital-to-analog converters 51 , 52 , the dynamic range of which is large compared to the other digital-to-analog converters, for this time segment of the execution of the scan job 29 the signal processing unit 41B than the output signal 45 issues. This condition is in graph 65 for example to the time periods T1 Fulfills. A large dynamic range generally comes at the expense of processing speed.
Gemäß einem zweiten Beispiel veranlasst das Programm 31 den Prozessor 33 dazu, das Ausgabesteuerungssignal 56 so zu erzeugen, dass die Ausgabeeinheit 55 der Signalverarbeitungseinheit 41B das Zwischensignal eines Digital-Analog-Wandlers der mehreren Digital-Analog-Wandler 51, 52, dessen Verarbeitungsgeschwindigkeit im Vergleich zu den anderen Digital-Analog-Wandlern klein ist, für einen Zeitabschnitt der Ausführung des Scanauftrags 29 der Signalverarbeitungseinheit 41B als das Ausgabesignal 45 ausgibt, wenn die Analyse des Scanauftrags 29 ergibt, dass die erforderliche Änderungsrate für das Steuersignal zum Bewegen des Auftreffortes 7 des Teilchenstrahls 5 auf der Probe 8 während dieses Zeitabschnitts klein ist. Diese Bedingung ist in den Graphen 63 und 65 beispielsweise zu den Zeitabschnitten T0 erfüllt. Ein Digital-Analog-Wandler mit kleiner Verarbeitungsgeschwindigkeit weist im Allgemeinen eine geringe Quantisierung und damit eine hohe Präzision auf.According to a second example, the program initiates 31 the processor 33 in addition, the output control signal 56 generate so that the output unit 55 the signal processing unit 41B the intermediate signal of a digital-to-analog converter of the plurality of digital-to-analog converters 51 , 52 , whose processing speed is slow compared to the other digital-to-analog converters, for a period of time during the execution of the scan job 29 the signal processing unit 41B than the output signal 45 outputs when analyzing the scan job 29 results in the required rate of change for the control signal to move the point of impact 7th of the particle beam 5 on the test 8th is small during this period of time. This condition is in the graph 63 and 65 for example to the time periods T0 Fulfills. A digital-to-analog converter with a low processing speed generally has a low quantization and thus a high level of precision.
Im Gegensatz dazu, wenn die Analyse des Scanauftrags 29 ergibt, dass die erforderliche Verarbeitungsgeschwindigkeit für das Steuersignal zum Bewegen des Auftreffortes 7 des Teilchenstrahls 5 auf der Probe 8 während eines Zeitabschnitts groß ist, so kann das Programm 31 den Prozessor 33 dazu veranlassen, das Ausgabesteuerungssignal 56 so zu erzeugen, dass die Ausgabeeinheit 55 der Signalverarbeitungseinheit 41B das Zwischensignal eines Digital-Analog-Wandlers der mehreren Digital-Analog-Wandler 51, 52, dessen Verarbeitungsgeschwindigkeit im Vergleich zu den anderen Digital-Analog-Wandlern groß ist, für diesen Zeitabschnitt der Ausführung des Scanauftrags 29 der Signalverarbeitungseinheit 41B als das Ausgabesignal 45 ausgibt. Diese Bedingung ist in den Graphen 63 und 65 beispielsweise zu den Zeitabschnitten T1 erfüllt.In contrast, when analyzing the scan job 29 shows that the required processing speed for the control signal to move the point of impact 7th of the particle beam 5 on the test 8th during a period of time is great, the program may 31 the processor 33 cause the output control signal 56 generate so that the output unit 55 the signal processing unit 41B the intermediate signal of a digital-to-analog converter of the plurality of digital-to-analog converters 51 , 52 , whose processing speed is high compared to the other digital-to-analog converters, for this period of the execution of the scan job 29 the signal processing unit 41B than the output signal 45 issues. This condition is in the graph 63 and 65 for example to the time periods T1 Fulfills.
Gemäß einem weiteren Beispiel veranlasst das Programm 31 den Prozessor 33 dazu, das Ausgabesteuerungssignal 56 so zu erzeugen, dass die Ausgabeeinheit 55 der Signalverarbeitungseinheit 41B das Zwischensignal eines Digital-Analog-Wandlers der mehreren Digital-Analog-Wandler 51, 52, dessen Quantisierung im Vergleich zu den anderen Digital-Analog-Wandlern groß ist, für einen Zeitabschnitt der Ausführung des Scanauftrags auf der Signalverarbeitungseinheit 41B als das Ausgabesignal 45 ausgibt, wenn die Analyse des Scanauftrags 29 ergibt, dass der erforderliche Wertebereich für das Steuersignal zum Bewegen des Auftreffortes 7 des Teilchenstrahls 5 auf der Probe 8 während dieses Zeitabschnittes groß ist, und/oder wenn die Analyse des Scanauftrags 29 ergibt, dass die erforderliche Änderungsrate für das Steuersignal zum Bewegen des Auftreffortes 7 des Teilchenstrahls 5 auf der Probe 8 während dieses Zeitabschnittes groß ist.According to another example, the program initiates 31 the processor 33 in addition, the output control signal 56 generate so that the output unit 55 the signal processing unit 41B the intermediate signal of a digital-to-analog converter of the plurality of digital-to-analog converters 51 , 52 , the quantization of which is large compared to the other digital-to-analog converters, for a time segment of the execution of the scan job on the signal processing unit 41B than the output signal 45 outputs when analyzing the scan job 29 shows that the required range of values for the control signal to move the point of impact 7th of the particle beam 5 on the test 8th during this period of time is large and / or when analyzing the scan job 29 results in the required rate of change for the control signal to move the point of impact 7th of the particle beam 5 on the test 8th during this period of time is great.
Die vorangehend beschriebenen Logiken für die Bestimmung des Ausgabesteuerungssignals 56 sind lediglich Beispiele. Andere und weitere Logiken können implementiert werden.The logic described above for determining the output control signal 56 are only examples. Other and further logics can be implemented.
6 zeigt eine schematische Darstellung einer Kennlinie 71 eines Digital-Analog-Wandlers. Die Abszisse repräsentiert die möglichen Werte eines digitalen Eingabesignals E1 mit n Bits. Das digitale Eingabesignal E1 mit n Bits kann 2n Werte aufweisen. 6th shows a schematic representation of a characteristic 71 a digital-to-analog converter. The abscissa represents the possible values of a digital input signal E1 with n bits. The digital input signal E1 with n bits, 2 can have n values.
Die Ordinate repräsentiert das analoge Zwischensignal Z1, das durch Digital-Analog-Wandlung des Eingabesignals E1 durch einen Digital-Analog-Wandler mit einem Dynamikbereich D1 und einer Quantisierung Q1 gemäß der beispielhaften Kennlinie 71 erzeugt wird. Die Kennlinie 71 ist eine treppenförmige Linie, welche die Wandlung zwischen dem digitalen Eingabesignal E1 und dem analogen Zwischensignal Z1 (Ausgabesignal des Digital-Analog-Wandlers) angibt. Als Dynamikbereich D1 wird derjenige Wertebereich (beispielsweise ein Bereich einer elektrischen Spannung) bezeichnet, auf welchen die möglichen Eingabewerte des digitalen Eingabesignals E1 abgebildet werden können. Die Quantisierung Q1 gibt den äquidistanten Abstand (Differenz zwischen benachbarten Werten, beispielweise Differenz zwischen Spannungswerten) zwischen aufeinander folgenden Stufen der Kennlinie 71 an. Eine geringe Quantisierung bedeutet, dass aufeinanderfolgende digitale Eingabewerte durch einen geringen Wert ausgangsseitig separiert sind. Eine große Quantisierung bedeutet, dass aufeinanderfolgende digitale Eingabewerte durch einen großen Wert ausgangsseitig separiert sind. Als Auflösung einer Digital-Analog-Wandlung kann beispielsweise das Verhältnis zwischen Quantisierung und Dynamikbereich bezeichnet werden.The ordinate represents the analog intermediate signal Z1 that is achieved by digital-to-analog conversion of the input signal E1 by a digital-to-analog converter with a dynamic range D1 and a quantization Q1 according to the exemplary characteristic 71 is produced. The characteristic 71 is a stepped line showing the conversion between the digital input signal E1 and the analog intermediate signal Z1 (Output signal of the digital-to-analog converter). As a dynamic range D1 that value range (for example a range of an electrical voltage) is referred to, on which the possible input values of the digital input signal E1 can be mapped. The quantization Q1 gives the equidistant distance (difference between neighboring values, e.g. difference between voltage values) between successive steps of the characteristic 71 at. A low quantization means that successive digital input values are separated by a low value on the output side. A large quantization means that successive digital input values are separated by a large value on the output side. The ratio between quantization and dynamic range can be referred to as the resolution of a digital-to-analog conversion, for example.
Die Verarbeitungsgeschwindigkeit eines Digital-Analog-Wandlers ist ein Maß für die zeitabhängige Leistungsfähigkeit eines Digital-Analog-Wandlers. Ein Beispiel für die Verarbeitungsgeschwindigkeit ist die Einschwingzeit (engl. „settling time“), welche die Dauer angibt, die der Digital-Analog-Wandler benötigt, um einen Wert des digitalen Eingabesignals E1 in das Ausgabesignal Z1 umzuwandeln. Ein weiteres Beispiel für die Verarbeitungsgeschwindigkeit ist die sogenannte „slew rate“ (engl.), welche eine Maße für die maximale Änderungsrate des Ausgabesignals eines Digital-Analog-Wandlers ist. Wandlungsfehler durch die Digital-Analog-Wandlung bezeichnen Abweichungen in der Kennlinie 71 von der idealisierten Kennlinie.The processing speed of a digital-to-analog converter is a measure of the time-dependent performance of a digital-to-analog converter. An example of the processing speed is the settling time, which indicates the time it takes the digital-to-analog converter to convert a value to the digital input signal E1 into the output signal Z1 to convert. Another example of the processing speed is the so-called “slew rate”, which is a measure of the maximum rate of change of the output signal of a digital-to-analog converter. Conversion errors due to the digital-to-analog conversion denote deviations in the characteristic 71 from the idealized characteristic.
