一种使用叠层成像术对样本成像的方法，藉此，将带电粒子束从源引导通过照明器以便穿过样本并着陆在检测器上，与数学重建技术相结合地使用检测器的输出以便计算离开样本的带电粒子波前的至少一个性质，其中：所述性质为波前的相位；所述数学重建技术直接重建所述相位，而不是间接地从振幅和相位的重建的函数来导出所述相位。
The method of using laminating imaging for sample imaging
This is a method of imaging a sample using the stack imaging, the charged particles guided by the illuminator to Shu Congyuan through the sample and landing on the detector, at least one property, charged particle and wavefront mathematical reconstruction technology combining output detector is used for the calculation of the samples from the nature of the wavefront phase; the mathematical reconstruction of the phase reconstruction directly, rather than indirectly from the amplitude and phase of the reconstruction function to deduce the phase.
【技术实现步骤摘要】
使用叠层成像术对样本成像的方法本专利技术涉及使用叠层成像术（ptychography）对样本成像的方法，藉此，将带电粒子束从源引导通过照明器以便穿过样本并着陆在检测器上，与数学重建技术相结合地使用检测器的输出以便计算离开样本的带电粒子波前的至少一个性质。本专利技术附加地涉及用于执行这样的方法的装置。本专利技术进一步涉及其中可以进行这样的方法和/或其中可以包括这样的装置的带电粒子显微镜。带电粒子显微术为用于对微观对象成像、尤其是以电子显微术的形式的公知且越来越重要的技术。在历史上，电子显微镜的基本类已经历演变为数个公知装置种类（诸如透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）以及扫描透射电子显微镜（STEM））、以及还演变为各种子种类，诸如所谓的“双射束”工具（例如，FIB-SEM），所述“双射束”工具附加地采用“加工的”聚焦离子束（FIB）从而例如允许诸如离子束铣削或离子束诱导沉积（IBID）之类的支持活动。更具体来说：-在SEM中，通过扫描电子束照射样本使来自样本的“辅助”辐射的放射沉淀，例如以二次电子、背散射电子、X射线和阴极发光（红外、可见和/或紫外光子）的形式；然后检测该放射辐射的一个或多个分量并将其用于图像累积目的。-在TEM中，将被用来照射样本的电子束选取为具有用以穿透样本的足够高的能量（为此样本一般将比SEM样本情况下更薄）；然后可以使用从样本放射的透射电子来创建图像。当以扫描模式操作这样的TEM时（因此变成STEM），将在照射电子束的扫描运动期间累积讨论中的图像。可以例如从以下维基百科链接收集关于这里阐明的话题中的一些的更多信息：http://en.wikipedia.org/wiki/Electron_microscopehttp://en.wikipedia.org/wiki/Scanning_electron_microscopehttp://en.wikipedia.org/wiki/Transmission_electron_microscopyhttp://en.wikipedia.org/wiki/Scanning_transmission_electron_microscopy作为将电子用作照射射束的替换方案，还可以使用其它种类的带电粒子来执行带电粒子显微术。在这方面，短语“带电粒子”应被宽泛地解释为涵盖例如电子、正离子（例如Ga或He离子）、负离子、质子和正电子。关于基于非电子的带电粒子显微术，可以例如从诸如以下的参考文献收集一些进一步的信息：https://en.wikipedia.org/wiki/Focused_ion_beamhttp://en.wikipedia.org/wiki/Scanning_Helium_Ion_Microscope-W.H.Escovitz、T.R.Fox和R.Levi-Setti，ScanningTransmissionIonMicroscopewithaFieldIonSource，Proc.Nat.Acad.Sci.USA72(5)，1826-1828页(1975)http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22472444应注意，除了成像和执行（局部化的）表面改性（例如铣削、蚀刻、沉积等）之外，带电粒子显微镜还可以具有其它功能，诸如执行光谱学、检查衍射图等。在所有情况下，带电粒子显微镜（CPM）将至少包括以下组件：-辐射源，诸如肖特基电子源或离子枪。-照明器，其用来操纵来自源的“原始”辐射射束并且对其执行某些操作（诸如聚焦、畸变减轻、（利用孔径）裁切、滤波等等）。其一般将包括一个或多个（带电粒子）透镜，并且还可以包括其它类型的（粒子）光学组件。如果期望的话，照明器可以被提供有偏转器系统，其可以被调用来促使它的离开射束跨研究中样本执行扫描运动。-样本保持器，可以在其上保持和定位（例如倾斜、旋转）研究中的样本。如果期望的话，该保持器可以被移动以便影响射束相对于样本的扫描运动。一般而言，这样的样本保持器将被连接到定位系统。-检测器（用于检测从被照射的样本放射的辐射），其本质上可以是单一的或复合的/分布式的，并且其可以取决于检测中的辐射而采用许多不同形式。示例包括光电二极管、CMOS检测器、CCD检测器、光伏电池、X射线检测器（诸如硅漂移检测器和Si（Li）检测器）等。一般来说，CPM可以包括若干不同类型的检测器，可以在不同情况下调用它们的选择。在透射型显微镜（例如诸如（S）TEM）的情况下，CPM将具体包括：-成像系统，其实质上采用透射通过样本（平面）的带电粒子并且将它们引导（聚焦）到分析装置（诸如检测/成像设备、光谱学装置（诸如EELS设备）等）上。就上文提到的照明器而言，成像系统还可以执行其它功能（诸如畸变减轻、裁切、滤波等），并且它一般将包括一个或多个带电粒子透镜和/或其它类型的粒子光学组件。在下文中，有时可能（通过示例的方式）在电子显微术的特定上下文中阐述本专利技术；然而，这样的简化仅意图为了清楚性/说明性目的，而不应被解释为限制性的。如在上面的开篇段落中阐述的方法例如在由M.J.Humphry等人在NatureCommunications中的文章中阐明（3:730，DOI10:1038/ncomms1733，MacmillanPublishersLimited(2011)）[参见以下链接]:http://www.nature.com/ncomms/journal/v3/n3/full/ncomms1733.html该文章讨论了电子束叠层成像术，以及其在SEM中进行“无透镜显微术”的形式的应用。在该文章中公开的方法可以被视为对来自X射线成像领域的有关技术的修改，其中无透镜技术由于难以产生令人满意的X射线光学系统而引人注目。在该文章中，照明器产生聚焦到样本（在样本平面中）上并通过样本的会聚电子束以便撞击在CCD检测器上。会聚电子束称为“探针”，并且在一系列测量会话中跨样本扫描该探针。在每个这样的会话中，通过CCD来记录相关联的衍射图样，并将这些各种图样用作到力图重建离开样本的电子束波前的振幅/相位的迭代数学反问题求解技术（稍微类似于去卷积技术）的输入。这进而提供了关于所采用样本的结构的信息。对于该方法的更多信息，参见例如由J.M.Rodenburg和H.M.L.Faulkner在Appl.Phys.Lett.85，4795-4798页(2004)中的文章[参见以下链接]：http://scitation.aip.org/content/aip/journal/apl/85/20/10.1063/1.1823034关于叠层成像术的一些一般信息可以从以下维基百科链接收集：https://en.wikipedia.org/wiki/Ptychography并且在美国专利US9,202,670（与本专利申请具有相同的受让人）中阐述了具体的叠层成像方法/装置的示例。为了整齐有序，应指出的是，在这样的叠层成像术技术中有效地重建的是当（平面）波前穿过样本时该（平面）波前中的改变。虽然叠层成像术技术使用仅照明样本的局部区域（并且在对应的一系列测量会话中移动到样本上的一系列不同位置）的相对窄的射束，但是该重建有本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种使用叠层成像术对样本成像的方法，藉此，将带电粒子束从源引导通过照明器以便穿过样本并着陆在检测器上，与数学重建技术相结合地使用检测器的输出以便计算离开样本的带电粒子波前的至少一个性质，其特征在于：‑ 所述性质为波前的相位；‑ 所述数学重建技术直接重建所述相位，而不是间接地从振幅和相位的重建的函数来导出所述相位。
【技术特征摘要】
2016.07.13 EP 16179172.81.一种使用叠层成像术对样本成像的方法，藉此，将带电粒子束从源引导通过照明器以便穿过样本并着陆在检测器上，与数学重建技术相结合地使用检测器的输出以便计算离开样本的带电粒子波前的至少一个性质，其特征在于：-所述性质为波前的相位；-所述数学重建技术直接重建所述相位，而不是间接地从振幅和相位的重建的函数来导出所述相位。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述重建相位为连续函数。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述数学重建技术包括以下迭代方案：其中：▪下标和表示迭代索引；▪表示对迭代索引和位置处的相位的估计；▪参数控制方案的收敛（速率）；▪为修正项。4.根据权利要求1－３中的任一项所述的方法，其中，所述迭代方案是基于选自包括以下各项的组的算法：Rodenburg算法、...
【专利技术属性】
技术研发人员：EGT博世，BJ詹斯森，
申请(专利权)人：FEI公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
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