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原文传递用于生成衍射图像的方法和系统

专利名称：	用于生成衍射图像的方法和系统
摘要：	用于生成衍射图像的方法和系统包括响应于用电子束照射样本而从直接检测检测器获取多个帧。识别所述多个帧中的多个衍射峰。在计数模式中估计所识别衍射峰中的至少一个衍射峰的第一剂量率。如果所述第一剂量率不超过阈值剂量率，则通过对电子检测事件计数来生成包含所述衍射峰的衍射图像。用对应于第一重合区域的计数参数值的第一集合确定属于所述衍射峰的像素的值。使用对应于第二不同重合区域的计数参数值的第二集合确定不属于所述多个衍射峰中的任一个的像素的值。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	FEI 公司
发明人：	B·布伊斯;B·J·詹森
专利状态：	有效
申请日期：	2022-07-12T00:00:00+0800
发布日期：	2023-01-17T00:00:00+0800
申请号：	CN202210814724.4
公开号：	CN115616012A
代理机构：	中国专利代理(香港)有限公司
代理人：	黄涛;周学斌
分类号：	G01N23/20058;G;G01;G01N;G01N23;G01N23/20058
申请人地址：	美国俄勒冈州
主权项：	1.一种方法，其包括：用电子束照射样本；从检测器获取多个帧；识别所述多个帧中的多个衍射峰；在计数模式中估计所识别衍射峰中的至少一个衍射峰的第一剂量率；以及响应于所述第一剂量率不大于阈值剂量率，通过对电子检测事件计数来生成包含所述衍射峰的衍射图像，其中使用对应于第一重合区域的计数参数值的第一集合确定属于所述衍射峰的像素的值，使用对应于不同的第二重合区域的计数参数值的第二集合来确定不属于所述多个衍射峰的像素的值。 2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一重合区域小于所述第二重合区域。 3.根据权利要求1所述的方法，其中计数参数值的所述第一集合和计数参数值的所述第二集合是检测器特定的。 4.根据权利要求1所述的方法，其中在所述计数模式中估计所述衍射峰的所述第一剂量率包含基于对应于所述衍射峰的所述电子检测事件的事件率来估计所述第一剂量率。 5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其进一步包括：响应于所述第一剂量率大于所述阈值剂量率，在整合模式中估计所述衍射峰的第二剂量率；基于所述第一剂量率和所述第二剂量率确定所述衍射峰的最佳估计剂量率；以及生成包含所述衍射峰的衍射图像，其中所述衍射峰的强度基于所述最佳估计剂量率确定。 6.根据权利要求5所述的方法，其中在所述整合模式中估计所述衍射峰的所述第二剂量率包含基于来自所述多个帧的对应于所述衍射峰的累积信号和检测器转换效率来估计所述第二剂量率。 7.根据权利要求5所述的方法，其中基于所述第一剂量率和所述第二剂量率估计所述衍射峰的最佳估计剂量率包含将所述最佳估计剂量率计算为所述第一剂量率和所述第二剂量率的加权和。 8.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一剂量率和所述第二剂量率通过加权因子加权，且所述方法进一步包括：确定所述计数模式中的第一检测量子效率（DQE）；在所述整合模式中确定第二DQE；以及基于所述第一DQE和所述第二DQE计算所述加权因子。 9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一DQE和所述第二DQE分别根据所述计数模式和所述整合模式中的已知DQE与剂量率的关系来确定。 10.根据权利要求5所述的方法，其中通过基于先前确定的最佳估计剂量率更新所述计数模式中的第一DQE和所述整合模式中的第二DQE来迭代地确定所述最佳估计剂量率。 11.根据权利要求1所述的方法，其中识别所述多个帧中的所述多个衍射峰包含：通过对所述多个帧求和生成整合图像；以及识别所述整合图像中的一个或多个衍射峰。 12.一种方法，其包括：用电子束照射样本；从检测器获取多个帧；识别所述多个帧中的多个衍射峰；以及通过对电子检测事件计数从所述多个帧生成包含所述多个衍射峰的衍射图像，其中使用对应于第一重合区域的计数参数值的第一集合确定属于所述多个衍射峰中的至少第一衍射峰的像素的值，且使用对应于不同的第二重合区域的计数参数值的第二集合确定不属于所述第一衍射峰的像素的值，且基于计数模式中估计的所述第一衍射峰的第一剂量率确定所述第一衍射峰的强度。 13.根据权利要求12所述的方法，其中在所述计数模式中估计所述第一衍射峰的所述第一剂量率包含基于对应于所述第一衍射峰的电子检测事件的事件率来估计所述第一剂量率。 14.根据权利要求12或13所述的方法，其中基于在整合模式中估计的所述多个衍射峰中的第二衍射峰的第二剂量率来确定至少所述第二衍射峰的强度。 15.根据权利要求14所述的方法，其中在所述整合模式中估计所述第二衍射峰的所述第二剂量率包含基于来自所述多个帧的对应于所述第二衍射峰的累积信号和检测器转换效率来估计所述第二剂量率。 16.根据权利要求15所述的方法，其中进一步基于在所述计数模式中估计的所述第二衍射峰的第三剂量率来确定所述第二衍射峰的所述强度。 17.根据权利要求14所述的方法，其中所述衍射图像的不同区包含不同统计分布的噪声。 18.一种带电粒子显微镜，其包括：电子源，其用于生成电子束；样本支架，其用于定位样本；像素化检测器，其用于接收来自所述样本的电子；以及控制器，其包含用于存储计算机可读指令的非暂时性存储器，通过用处理器执行所述指令，所述控制器被配置成：用所述电子束照射所述样本；用所述检测器获取多个帧；在计数模式中估计所获取帧中的至少一衍射峰的第一剂量率；响应于所述第一剂量率不大于阈值剂量率，通过对电子检测事件计数来生成包含所述衍射峰的衍射图像，其中使用对应于第一重合区域的计数参数值的第一集合确定属于所述衍射峰的像素的值，且使用对应于不同的第二重合区域的计数参数值的第二集合来确定不属于所述多个衍射峰中的任一个的像素的值；响应所述第一剂量率高于阈值剂量率，在整合模式中估计所述衍射峰的第二剂量率；基于所述第一剂量率和所述第二剂量率确定所述衍射峰的最佳估计剂量率；以及生成所述衍射图像，其中基于所述最佳估计剂量率确定所述衍射峰的强度。 19.根据权利要求18所述的带电粒子显微镜，其中用所述检测器获取多个帧包含在使所述检测器复位之前从多个检测器像素连续地读出多次；以及通过减去连续读数获得所述多个帧。 20.根据权利要求18或19所述的带电粒子显微镜，其中基于所述第一剂量率和所述第二剂量率确定所述衍射峰的最佳估计剂量率包含：确定初始剂量率；在所述计数模式中确定对应于所述初始剂量率的第一DQE；在所述整合模式中确定对应于所述初始剂量率的第二DQE；基于所述第一DQE和所述第二DQE计算加权因子；以及通过使用所述加权因子计算所述第一剂量率和所述第二剂量率的加权和来确定所述最佳估计剂量率。