[发明专利]粒子束系统及其运行方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求申请号为61/541154、申请日为2011年9月30日的美国的名称为“粒子束系统及其运行方法”的美国临时专利申请的优先权。本申请同样要求申请号为11007980.3、申请日为2011年9月30日的欧洲的名称为“粒子束系统及其运行方法”的欧洲专利申请的优先权。通过引用将这些申请的这些内容合并于此。

技术领域

本发明涉及一种带电粒子束系统及运行带电粒子束系统的方法。本发明特别涉及使用带电粒子系统执行线扫描(line scans)。

背景技术

通常的带电粒子束系统包括束源和将带电粒子束引导至物体上的聚焦透镜、用于熄灭和不熄灭束的束熄灭器以及用于在物体上扫描束的束偏转器。带电粒子束系统可进一步包括用于检测带电粒子和/或由于入射束而自物体出现的辐射。使用检测器，可通过在物体上扫描束以及将检测的粒子强度与对应的扫描位置相关联来产生物体的图像。在物体上的束的扫描典型地包括执行多个线扫描，其中物体上的束的入射位置沿着直线路径连续移动。线扫描典型地由触发信号发起，通过提供可调延迟电路于各自的控制束偏转器的电子电路、束熄灭器和数据采集中来相对于触发信号分别地电子控制其他的诸如开始扫描偏转、结束扫描偏转、不熄灭束、熄灭(blank)束、开始数据采集和停止数据采集等必要动作。也可使用其它带电粒子系统，用于例如通过偏转束到将被写入的图案特征的位置中而在物体上写入图案，熄灭束，并进一步偏转束，使得其在图案特征中的其他位置入射。

发明内容

已经发现，对执行这些运行是必需的多个电子延迟电路的调整是冗长的，缺乏再现性，并且不灵活。

当考虑了上述问题时，作出了本发明。

根据本发明的实施例，一种运行粒子束系统的方法包括数字地控制粒子束系统的第一数字控制模块和粒子束系统的第二数字控制模块；发送数字命令数据至第一和第二数字控制模块，其中数字命令数据至少包括用于第一数字控制模块的第一命令和用于第二数字控制模块的第二命令，其中基于表示第一命令将由第一数字控制模块执行的时间的信息、以及基于表示第二命令将由第二数字控制模块执行的时间的信息而产生数字命令数据。特别地，第一和第二数字控制模块可为束偏转器和束熄灭器、第一和第二束偏转器、束偏转器和信号检测器、以及束熄灭器和信号检测器中的任一个。

根据一些实施例，一种运行带电粒子束系统的方法包括：确定至少一个偏转量和至少一个偏转时间；产生第一数字命令，其表示用于连接至粒子束系统的数据网络的粒子束系统的束偏转模块以提供至少一个对应于偏转量的偏转给带电粒子束的指令；以及为了执行指示的操作，即在偏转时间提供对应于偏转量的偏转，发送数字命令至数据网络，使得束偏转模块可接收数字命令。

该方法可进一步包括：确定束不熄灭时间和束熄灭时间；产生第二数字命令数据，其指示带电粒子系统的连接至数据网络的束熄灭模块，以在束不熄灭时间不熄灭带电粒子束，并且在束熄灭时间熄灭带电粒子束；以及为了执行指示的操作，发送第二数字命令数据至数据网络，使得束熄灭模块可接收该数字命令数据。

根据特定的实施例，该方法可进一步包括：产生包括多个数据记录的数据结构，其中每一个数据记录包括表示用于束偏转模块和束熄灭模块的至少一个的指令的命令、以及表示将指令发送至数据网络的时间的命令时间；按照命令时间将数据结构的记录分类；以及发送一组数字命令，该数字命令以与分类的记录的顺序对应的顺序编码包括在数据记录中的命令至网络。

根据一些实施例，该方法包括：确定第一和第二偏转量以及第一和第二偏转时间。例如，第一和第二偏转量和时间可用于指示线扫描，在第一偏转时间使用该第一偏转量开始，在第二偏转时间使用第二偏转量结束，其中偏转在第一偏转时间和第二偏转时间之间的时间周期内连续地或以离散的步幅(step)变化。

根据在此的特定实施例，该组的至少一个数字命令表示用于束偏转模块的组合指令，以提供对应于第一偏转量的偏转给束，并随后提供对应于第二偏转量的偏转给束。该至少一个数字命令可包括，例如，表示在第二偏转时间和第一偏转时间之间的时间差的至少一个数据元素。此外，该至少一个数字命令可包括至少一个数据元素，其表示以下中的至少一个：第一束偏转模块在后续时间步幅(time step)中改变束的偏转的偏转步进尺寸、以及第一束偏转模块在第一偏转时间和第二偏转时间之间改变束的偏转的步数。