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公開番号2025172035
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-20
出願番号2025078349
出願日2025-05-09
発明の名称顕微鏡検査におけるビーム同期
出願人エフイーアイカンパニ,FEI COMPANY
代理人弁理士法人ITOH
主分類H01J 37/147 20060101AFI20251113BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】荷電粒子カラムのための混合信号同期のための方法を提供する。
【解決手段】荷電粒子カラムのための混合信号同期のための方法は、荷電粒子カラム内でサンプルに向かって光ビームパルスを放出する光源から光パルス信号を生成することと、サンプルに向かって荷電粒子ビームをパルス化するRF空洞に関連する無線周波数(RF)信号を生成することと、少なくともRF信号及び光パルス信号を使用して、複合信号を生成することと、光ビームパルス及び荷電粒子ビームパルスがサンプルにおいて同期されるように、少なくとも部分的に複合信号に基づいて、i) 光源又はii) RF空洞のためのRF信号のうちの少なくとも一方を制御することと、を含む。
【選択図】図9

特許請求の範囲【請求項１】
荷電粒子カラムのための混合信号同期のための方法であって、
前記荷電粒子カラム内でサンプルに向かって光ビームパルスを放出する光源から光パルス信号を生成することと、
前記サンプルに向かって荷電粒子ビームをパルス化するＲＦ空洞に関連する無線周波数（ＲＦ）信号を生成することと、
少なくとも前記ＲＦ信号及び前記光パルス信号を使用して、複合信号を生成することと、
光ビームパルス及び荷電粒子ビームパルスが前記サンプルにおいて同期されるように、少なくとも部分的に前記複合信号に基づいて、ｉ）前記光源又はｉｉ）前記ＲＦ空洞のためのＲＦ信号のうちの少なくとも一方を制御することと、を含む、方法。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記ＲＦ空洞から出力される第１の荷電粒子ビームパルス及び第２の荷電粒子ビームパルスを生成することと、
ビームブランカーによって、少なくとも部分的に増幅された光ビームパルスに基づいて、前記第１の荷電粒子ビームパルスをブランキングすることと、
前記サンプルに向かって前記第２の荷電粒子ビームパルス及び前記増幅された光ビームパルスを指向することと、を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記光源が、周波数であって、少なくとも部分的に前記サンプルの応答時間に基づく周波数において前記増幅された光ビームパルスを放出する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
遅延発生器によって、少なくとも部分的に前記周波数の倍数に基づいてトリガー信号を生成することと、
前記遅延発生器によって、前記ビームブランカー又は前記光源のうちの少なくとも一方をトリガーするために前記トリガー信号を送信することと、を更に含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第２の荷電粒子ビームパルス及び前記増幅された光パルスを生成することが、
遅延発生器によって、前記ビームブランカー又は前記光源の増幅器をトリガーするために時間遅延出力を生成することを更に含み、
前記時間遅延出力が、前記光源又は前記ビームブランカーに逆時間遅延を適用しながら、前記第２の荷電粒子ビームパルス又は前記増幅された光パルスの生成の合間に変動され、
前記第２の荷電粒子ビームパルスが、前記ＲＦ信号に対する前記光源の時間遅延を補償するために前記増幅された光パルスに対して時間シフトされる、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記複合信号を生成することが、
前記ＲＦ信号の調和周波数成分又は前記光パルス信号の調和周波数成分を使用して、エラー信号を生成することを更に含み、
前記制御することが、
前記エラー信号の最適化の一環として、前記ＲＦ空洞又は光源の１つ以上のパラメータを修正することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記エラー信号を生成することが、
前記ＲＦ信号及び前記光パルス信号のベクトル積を生成することと、
前記ベクトル積の高周波成分を除去するために前記ベクトル積をフィルタリングすることと、を更に含み、前記高周波成分が、前記ＲＦ信号又は前記光パルス信号の基本周波数成分よりも高い調和周波数を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記光源が、パルスレーザー源であり、
前記１つ以上のパラメータが、前記光源のレーザー発振器の特性長を含み、前記特性長が、２つの反射器の間の前記レーザー発振器の経路長を表し、前記反射器のうちの１つ以上が、利得媒質に対して移動可能である、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記複合信号を生成することが、
前記ＲＦ信号の調和周波数成分及び参照信号のベクトル積を使用して、ＲＦ複合信号を生成することと、
前記光源のレーザー発振器の調和周波数成分及び前記参照信号のベクトル積を使用して、光複合信号を生成することと、を含み、前記調和周波数成分が、前記ＲＦ信号又は前記光パルス信号の基本周波数よりも少なくとも１つ高い調和次数である、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記光複合信号を生成することが、前記光パルス信号の前記調和周波数成分及び前記参照信号の前記ベクトル積に時間遅延を追加することを含む、請求項９に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、その全内容があらゆる目的のために参照により本明細書に組み込まれる、２０２４年５月１０日に提出された米国仮出願番号６３／６４５，７４７の優先権を主張する。
続きを表示（約 1,700 文字）【０００２】
本開示の実施形態は、荷電粒子顕微鏡システムを対象とする。より具体的には、本開示は、荷電粒子顕微鏡検査におけるビーム同期技術を記載している。
【背景技術】
【０００３】
荷電粒子顕微鏡検査は、本質的に生物学的又は無機的のいずれかである材料及び構造を研究するために使用され得る。走査型及び透過型電子顕微鏡（ＳＥＭ／ＴＥＭ）は、電子及び／又は光子のビームをタンパク質又は半導体ウェハなどの標的に集束させることにより画像を形成する。一部の粒子は、標的と相互作用し、顕微鏡のユーザに標的に関する情報を伝え得る。一部の顕微鏡検査技術は、荷電粒子ビームと併せてレーザーベースの技術を追加的に使用し得る。レーザーベースの技術を使用する場合、フォトエミッタの緩和時間特性、飽和効果、及び残留放出は、典型的には、ビームチョッピング方法によって対処される。ＴＥＭでのチョッパー／ビームブランカーの使用は、順に、本質的に各々、独自のクロックを有する、２つの供給源（ポンプ及びプローブ）間のアクティブな同期を伴う。ピコ秒時間尺度での同期は、重大な課題を提示する。
【発明の概要】
【０００４】
ある特定の実施形態によれば、荷電粒子カラムのための混合信号同期のための方法であって、荷電粒子カラム内でサンプルに向かって光ビームパルスを放出する光源から光パルス信号を生成することと、サンプルに向かって荷電粒子ビームをパルス化するＲＦ空洞に関連する無線周波数（ＲＦ）信号を生成することと、少なくともＲＦ信号及び光パルス信号を使用して、複合信号を生成することと、光ビームパルス及び荷電粒子ビームパルスがサンプルにおいて同期されるように、少なくとも部分的に複合信号に基づいて、ｉ）光源又はｉｉ）ＲＦ空洞のためのＲＦ信号のうちの少なくとも一方を制御することと、を含む、方法。
【０００５】
ある特定の実施形態によれば、本方法は、ＲＦ空洞から出力される第１の荷電粒子ビームパルス及び第２の荷電粒子ビームパルスを生成することと、ビームブランカーによって、少なくとも部分的に増幅された光ビームパルスに基づいて、第１の荷電粒子ビームパルスをブランキングすることと、サンプルに向かって第２の荷電粒子ビームパルス及び増幅された光ビームパルスを指向することと、を更に含む。
【０００６】
ある特定の実施形態によれば、光源は、周波数であって、少なくとも部分的にサンプルの応答時間に基づく周波数において増幅された光ビームパルスを放出する。
【０００７】
ある特定の実施形態によれば、本方法は、遅延発生器によって、少なくとも部分的に周波数の倍数に基づいてトリガー信号を生成することと、遅延発生器によって、ビームブランカー又は光源のうちの少なくとも一方をトリガーするためにトリガー信号を送信することと、を更に含む。
【０００８】
ある特定の実施形態によれば、第２の荷電粒子ビームパルス及び増幅された光パルスを生成することは以下を更に含む：
【０００９】
ある特定の実施形態によれば、本方法は、遅延発生器によって、ビームブランカー又は光源の増幅器をトリガーするために時間遅延出力を生成することを更に含み、時間遅延出力は、光源又はビームブランカーに逆時間遅延を適用しながら、第２の荷電粒子ビームパルス又は増幅された光パルスの生成の合間に変動され、第２の荷電粒子ビームパルスは、ＲＦ信号に対する光源の時間遅延を補償するために増幅された光パルスに対して時間シフトされる。
【００１０】
ある特定の実施形態によれば、複合信号を生成することは、ＲＦ信号の調和周波数成分又は光パルス信号の調和周波数成分を使用して、エラー信号を生成することを更に含み、制御することは、エラー信号の最適化の一環として、ＲＦ空洞又は光源の１つ以上のパラメータを修正することを更に含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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