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公開番号2025172036
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-20
出願番号2025078350
出願日2025-05-09
発明の名称荷電粒子顕微鏡検査における発振器信号の時間的特性評価
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 37/20 20060101AFI20251113BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】様々な信号を同期させるために荷電粒子顕微鏡システムを提供する。
【解決手段】荷電粒子カラム内で光ビームの特性評価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指向することと、サンプルに向かって荷電粒子ビームパルスを指向することと、少なくとも部分的に光ビームパルス及び荷電粒子ビームパルスに基づいて、サンプルと相互作用した荷電粒子を検出することと、少なくとも部分的に荷電粒子に基づいて、荷電粒子ビームパルスと光ビームパルスとの間の時間遅延を決定することと、少なくとも部分的に時間遅延に基づいて、光ビームパルスの少なくとも1つの特性を決定することと、を含む、方法。
【選択図】図5

特許請求の範囲【請求項１】
荷電粒子カラム内の光ビームの特性評価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指向することと、
前記サンプルに向かって荷電粒子ビームパルスを指向することと、
少なくとも部分的に前記光ビームパルス及び前記荷電粒子ビームパルスに基づいて、前記サンプルと相互作用した荷電粒子を検出することと、
少なくとも部分的に前記荷電粒子に基づいて、前記荷電粒子ビームパルスと前記光ビームパルスとの間の時間遅延を決定することと、
少なくとも部分的に前記時間遅延に基づいて、前記光ビームパルスの少なくとも１つの特性を決定することと、を含む、方法。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記荷電粒子ビームパルスが、荷電粒子ビームパルスであり、前記光ビームが、光ビームパルスであり、前記時間遅延を決定することが、
前記荷電粒子ビームパルスを前記光ビームパルスと同期させることと、
複数の時間ステップを決定することと、を更に含み、前記複数の時間ステップのうちの時間ステップが、前記光ビームパルスに対する前記荷電粒子ビームパルスの時間的オフセットを表す、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記荷電粒子ビームパルスが、荷電粒子ビームパルスであり、前記光ビームが、光ビームパルスであり、前記時間遅延を決定することが、
前記荷電粒子ビームパルスを前記光ビームパルスと同期させることと、
複数の時間ステップを決定することと、を更に含み、前記複数の時間ステップのうちの時間ステップが、前記光ビームパルスに対する前記荷電粒子ビームパルスの位相遅延を表す、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記光ビームが、時間的パルスプロファイルを含む光ビームパルスであり、前記方法が、
前記荷電粒子ビームパルスのエネルギー分布を表す検出器データを生成するように構成されたエネルギー分散分光器の中に荷電粒子ビームを指向することと、
対応する複数の時間ステップの複数のエネルギー分布を表す検出器データのセットを生成することと、
前記検出器データのセットを使用して、プロファイルデータであって、時間的パルスプロファイルを表すプロファイルデータを生成することと、を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記検出器データのセットを生成することが、前記光ビーム及び前記荷電粒子ビームの相互作用の期間と同時に生成された検出器データをサンプリングすることを含み、前記検出器データが、少なくとも１つの特性によって表されるパルス持続時間よりも約１桁小さいサンプリング期間を特徴とし、前記少なくとも１つの特性が、前記光ビームの強度の前記時間的パルスプロファイルである、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記荷電粒子ビームが、荷電粒子ビームパルスであり、前記検出器データのセットを生成することが、複数の荷電粒子のパルスを使用して、所与の時間ステップの検出器データを統合することを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つの特性に対応する動作パラメータスキームを生成することを更に含み、前記動作パラメータスキームが、荷電粒子ビームシステムの１つ以上の動作パラメータを表し、前記少なくとも１つの特性が、前記光ビームの強度の時間的パルスプロファイルを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記光ビームの前記少なくとも１つの特性を決定することが、
光子誘起近接場電子顕微鏡検査（ＰＩＮＥＭ）スペクトルを使用して、前記光ビームの有効パルス持続時間を測定することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも部分的に前記有効パルス持続時間に基づいて、前記光ビームの時間的強度分布を特性評価することを更に含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
実行可能命令を記憶する１つ以上の機械可読記憶媒体であって、前記実行可能命令が実行されると、荷電粒子ビームシステムに、
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指向することと、
前記サンプルに向かって荷電粒子ビームパルスを指向することと、
少なくとも部分的に前記光ビームパルス及び前記荷電粒子ビームパルスに基づいて、前記サンプルと相互作用した荷電粒子を検出することと、
少なくとも部分的に前記荷電粒子に基づいて、前記荷電粒子ビームパルスと前記光ビームパルスとの間の時間遅延を決定することと、
少なくとも部分的に前記時間遅延に基づいて、前記光ビームパルスの少なくとも１つの特性を決定することと、を含む、動作を実施させる、１つ以上の機械可読記憶媒体。
（【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 1,800 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、荷電粒子カラム内の光ビームの特性評価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指向することと、サンプルに向かって荷電粒子ビームパルスを指向することと、少なくとも部分的に光ビームパルス及び荷電粒子ビームパルスに基づいて、サンプルと相互作用した荷電粒子を検出することと、少なくとも部分的に荷電粒子に基づいて、荷電粒子ビームパルスと光ビームパルスとの間の時間遅延を決定することと、少なくとも部分的に時間遅延に基づいて、光ビームパルスの少なくとも１つの特性を決定することと、を含む、方法。
【０００５】
いくつかの実施形態によれば、荷電粒子ビームは、荷電粒子ビームパルスであり、光ビームは、光ビームパルスであり、時間遅延を決定することは、荷電粒子ビームパルスを光ビームパルスと同期させることと、複数の時間ステップを決定することと、を更に含み、複数の時間ステップのうちの時間ステップは、光ビームパルスに対する荷電粒子ビームパルスの時間的オフセットを表す。
【０００６】
いくつかの実施形態によれば、光ビームは、光ビームパルスであり、時間遅延を決定することは、荷電粒子ビームパルスを光ビームパルスと同期させることと、複数の時間ステップを決定することと、を更に含み、複数の時間ステップのうちの時間ステップは、光ビームパルスに対する荷電粒子ビームパルスの位相遅延を表す。
【０００７】
いくつかの実施形態によれば、光ビームは、時間的パルスプロファイルを含む光ビームパルスであり、本方法は、荷電粒子ビームのエネルギー分布を表す検出器データを生成するように構成されたエネルギー分散分光器の中に荷電粒子ビームを指向することと、対応する複数の時間ステップの複数のエネルギー分布を表す検出器データのセットを生成することと、検出器データのセットを使用して、プロファイルデータであって、時間的パルスプロファイルを表す、プロファイルデータを生成することと、を更に含む。
【０００８】
いくつかの実施形態によれば、検出器データのセットを生成することは、光ビーム及び荷電粒子ビームの相互作用の期間と同時に生成された検出器データをサンプリングすることを含み、検出器データは、少なくとも１つの特性によって表されるパルス持続時間よりも約１桁小さいサンプリング期間を特徴とし、少なくとも１つの特性は、光ビームの強度の時間的パルスプロファイルである。
【０００９】
いくつかの実施形態によれば、荷電粒子ビームは、荷電粒子ビームパルスであり、検出器データのセットを生成することは、複数の荷電粒子のパルスを使用して、所与の時間ステップの検出器データを統合することを含む。
【００１０】
いくつかの実施形態によれば、少なくとも１つの特性に対応する動作パラメータスキームを生成し、動作パラメータスキームは、荷電粒子ビームシステムの１つ以上の動作パラメータを表し、少なくとも１つの特性は、光ビームの強度の時間的パルスプロファイルを含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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