DE102019127963A1

DE102019127963A1 - Particle beam system

Info

Publication number: DE102019127963A1
Application number: DE102019127963.1A
Authority: DE
Inventors: Björn Gamm
Original assignee: Carl Zeiss Microscopy GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Microscopy GmbH
Priority date: 2019-10-16
Filing date: 2019-10-16
Publication date: 2021-04-22

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Partikelstrahlsystem (1), welches umfasst: eine Partikelstrahlquelle (5) zum Erzeugen eines Partikelstrahls (7); eine Partikelstrahllinse (15) zum Fokussieren des Partikelstrahls (7); eine Steuerung (21); und eine Kühl-/Heizvorrichtung (31) zum Einstellen der Temperatur der Partikelstrahllinse (15). Die Kühl-/Heizvorrichtung (31) ist dazu konfiguriert, der Partikelstrahllinse (15) ein erstes Medium zuzuführen, so dass die Partikelstrahllinse (15) durch das erste Medium gekühlt oder erwärmt wird. Die Temperatur des ersten Mediums kann durch die Kühl-/Heizvorrichtung (31) steuerbar eingestellt werden.The present invention relates to a particle beam system (1) which comprises: a particle beam source (5) for generating a particle beam (7); a particle beam lens (15) for focusing the particle beam (7); a controller (21); and a cooling / heating device (31) for adjusting the temperature of the particle beam lens (15). The cooling / heating device (31) is configured to supply a first medium to the particle beam lens (15), so that the particle beam lens (15) is cooled or heated by the first medium. The temperature of the first medium can be set in a controllable manner by the cooling / heating device (31).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Partikelstrahlsystem, insbesondere eine Kühl-/Heizvorrichtung zur Kühlung einer Partikelstrahllinse des Partikelstrahlsystems.The present invention relates to a particle beam system, in particular a cooling / heating device for cooling a particle beam lens of the particle beam system.

Herkömmliche Partikelstrahlsysteme umfassen eine Partikelstrahlquelle zum Erzeugen eines Partikelstrahls und eine Partikelstrahllinse zum Fokussieren des Partikelstrahls. Der Partikelstrahl ist beispielsweise ein Strahl geladener Teilchen, insbesondere ein Strahl von Elektronen oder Ionen. Beispielsweise ist das Partikelstrahlsystem ein Rasterelektronenmikroskop oder ein System mit fokussiertem Ionenstrahl.Conventional particle beam systems include a particle beam source for generating a particle beam and a particle beam lens for focusing the particle beam. The particle beam is, for example, a beam of charged particles, in particular a beam of electrons or ions. For example, the particle beam system is a scanning electron microscope or a system with a focused ion beam.

Um den von der Partikelstrahlquelle erzeugten Partikelstrahl auf ein Objekt zu fokussieren, ist die Partikelstrahllinse bereitgestellt, welche beispielsweise mindestens eine Spule umfasst. Wenn ein elektrischer Strom erzeugt wird, der durch die mindestens eine Spule fließt, erzeugt die mindestens eine Spule ein Magnetfeld, welches auf den Partikelstrahl wirkt und diesen hierdurch fokussieren kann.In order to focus the particle beam generated by the particle beam source on an object, the particle beam lens is provided, which comprises, for example, at least one coil. When an electrical current is generated that flows through the at least one coil, the at least one coil generates a magnetic field which acts on the particle beam and can thereby focus it.

Durch den ohmschen Widerstand der mindestens eine Spule wird beim Betreiben der Partikelstrahllinse Wärme erzeugt, welche dazu führt, dass sich die mindestens eine Spule ausdehnt, wodurch sich die Form und Stärke des Magnetfelds ändert. Hierdurch verschlechtert sich die Leistungsfähigkeit und Präzision der Fokussierung, so dass das Partikelstrahlsystem insgesamt eine verschlechterte Leistungsfähigkeit und Präzision bereitstellt.The ohmic resistance of the at least one coil generates heat when the particle beam lens is operated, which leads to the at least one coil expanding, as a result of which the shape and strength of the magnetic field changes. As a result, the efficiency and precision of the focusing deteriorate, so that the particle beam system as a whole provides a deteriorated efficiency and precision.

Ein weiteres Problem ist, dass die von der Partikelstrahllinse während des Betriebs erzeugte Wärme je nach Betriebszustand der Partikelstrahllinse variiert. Je nach gewünschter Fokussierung variiert die Stromstärke des Stroms, der durch die mindestens eine Spule der Partikelstrahllinse fließt. Dementsprechend variiert auch die durch den ohmschen Widerstand der mindestens einen Spule erzeugte Wärme.Another problem is that the heat generated by the particle beam lens during operation varies depending on the operating state of the particle beam lens. Depending on the desired focusing, the strength of the current that flows through the at least one coil of the particle beam lens varies. The heat generated by the ohmic resistance of the at least one coil also varies accordingly.

Es gibt verschiedene Techniken, um die wärmebedingte Verschlechterung der Leistungsfähigkeit und Präzision des Partikelstrahlsystems zu reduzieren.There are several techniques that can be used to reduce the thermal degradation in the performance and precision of the particle beam system.

Beispielsweise umfasst die Partikelstrahllinse mehrere Spulen, die gegenpolig betrieben werden. Das bedeutet, dass jede der mehreren Spulen ein Magnetfeld erzeugt und sich die von den einzelnen Spulen erzeugten Magnetfelder teilweise wirkungsaufhebend überlagern. Die Stärke des resultierenden Magnetfelds hängt hierbei von dem Verhältnis der in den einzelnen Spulen fließenden Ströme ab. Während das Verhältnis der in den einzelnen Spulen fließenden Ströme variiert werden kann, um die Stärke des resultierenden Magnetfelds einstellen zu können, kann der Betrag aller in den Spulen fließenden Ströme konstant gehalten werden, so dass die von allen Spulen zusammen abgegebene Wärme ebenfalls konstant ist. Somit kann bei konstanter Wärmeabgabe der Partikelstrahllinse die Stärke des resultierenden Magnetfelds eingestellt werden. Diese Konfiguration hat jedoch den Nachteil, dass für die mehreren Spulen ein großer Bauraum erforderlich ist und stets eine hohe Wärmeleistung durch die Spulen erzeugt wird.For example, the particle beam lens comprises several coils that are operated with opposite polarity. This means that each of the multiple coils generates a magnetic field and the magnetic fields generated by the individual coils are partially superimposed so as to cancel out their effects. The strength of the resulting magnetic field depends on the ratio of the currents flowing in the individual coils. While the ratio of the currents flowing in the individual coils can be varied in order to be able to adjust the strength of the resulting magnetic field, the amount of all currents flowing in the coils can be kept constant, so that the heat given off by all coils together is also constant. The strength of the resulting magnetic field can thus be adjusted with constant heat emission from the particle beam lens. However, this configuration has the disadvantage that a large installation space is required for the multiple coils and that the coils always generate a high thermal output.

Eine weitere Möglichkeit zur Reduzierung der Verschlechterung der Leistungsfähigkeit des Partikelstrahlsystems besteht darin, die Partikelstrahllinse mittels einer Kühl-/Heizvorrichtung zu kühlen. Herkömmliche Kühl-/Heizvorrichtungen für Partikelstrahllinsen sind jedoch einfach gehalten. Diese sind beispielsweise einfache Kühl-/Heizvorrichtungen, die mit Leitungswasser betrieben werden. Die Temperatur des Leitungswassers variiert je nach Tages- und Jahreszeit und somit variiert auch die Wirkung der herkömmlichen Wasserkühlungen. Solche Kühl-/Heizvorrichtungen berücksichtigen die betriebszustandsabhängige Wärmeabgabe der Partikelstrahllinse nicht. Zudem kann die Leistungsfähigkeit von herkömmlichen Kühl-/Heizvorrichtungen für leistungsstrake Partikelstrahllinse nicht ausreichend sein.Another possibility for reducing the deterioration in the performance of the particle beam system is to cool the particle beam lens by means of a cooling / heating device. However, conventional cooling / heating devices for particle beam lenses are kept simple. These are, for example, simple cooling / heating devices that are operated with tap water. The temperature of the tap water varies depending on the time of day and time of year and thus the effect of conventional water cooling also varies. Such cooling / heating devices do not take into account the operating state-dependent heat emission of the particle beam lens. In addition, the performance of conventional cooling / heating devices for high-performance particle beam lenses may not be sufficient.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Partikelstrahlsystem bereitzustellen, in welchem die wärmebedingte Reduzierung der Leistungsfähigkeit und Präzision des Partikelstrahlsystems reduziert ist.It is therefore an object of the present invention to provide a particle beam system in which the heat-related reduction in the performance and precision of the particle beam system is reduced.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Partikelstrahlsystem gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Partikelstrahlsystem umfasst eine Partikelstrahlquelle zum Erzeugen eines Partikelstrahls; eine Partikelstrahllinse zum Fokussieren des Partikelstrahls; und eine Kühl-/Heizvorrichtung zum Einstellen der Temperatur der Partikelstrahllinse. Das Partikelstrahlsystem kann ferner eine Steuerung zur Steuerung der Komponenten des Partikelstrahlsystems umfassen.This object is achieved by a particle beam system according to the present invention. The particle beam system comprises a particle beam source for generating a particle beam; a particle beam lens for focusing the particle beam; and a cooling / heating device for adjusting the temperature of the particle beam lens. The particle beam system can furthermore comprise a controller for controlling the components of the particle beam system.

Die Kühl-/Heizvorrichtung ist dazu konfiguriert, der Partikelstrahllinse ein erstes Medium zuzuführen, so dass die Partikelstrahllinse mit dem ersten Medium einen Wärmeaustausch durchführen kann, wodurch das erste Medium gekühlt oder erwärmt wird. Die Temperatur des ersten Mediums wird durch die Kühl-/Heizvorrichtung steuerbar eingestellt.The cooling / heating device is configured to supply a first medium to the particle beam lens, so that the particle beam lens can carry out a heat exchange with the first medium, whereby the first medium is cooled or heated. The temperature of the first medium is set in a controllable manner by the cooling / heating device.

Die Kühl-/Heizvorrichtung stellt das erste Medium mit einer einstellbaren Temperatur bereit und führt das erste Medium der Partikelstrahllinse, sodass zwischen der Partikelstrahllinse und dem ersten Medium ein Wärmeaustausch stattfindet. Auf diese Weise kann die Temperatur der Partikelstrahllinse variabel eingestellt werden. Beispielsweise kann die Temperatur der Partikelstrahllinse bei einem konstanten Wert gehalten werden.The cooling / heating device provides the first medium with an adjustable temperature and guides the first medium of the particle beam lens so that a heat exchange takes place between the particle beam lens and the first medium. On In this way, the temperature of the particle beam lens can be set variably. For example, the temperature of the particle beam lens can be kept at a constant value.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuerung dazu konfiguriert, die Kühl-/Heizvorrichtung basierend auf einem Wert, welcher einen der Partikelstrahllinse zur Fokussierung zugeführten elektrischen Strom repräsentiert, so zu steuern, dass die Temperatur des ersten Mediums abhängig von dem Wert eingestellt wird.According to an advantageous embodiment, the controller is configured to control the cooling / heating device based on a value which represents an electrical current supplied to the particle beam lens for focusing, so that the temperature of the first medium is set as a function of the value.

In dieser Ausführungsform wird ein Wert, welcher ein Maß für die von der Partikelstrahllinse erzeugte Wärme ist, zur Steuerung der Temperatur des ersten Mediums durch die Kühl-/Heizvorrichtung verwendet. Beispielsweise ist der durch die Spulen der Partikelstrahllinse zur Fokussierung des Partikelstrahls fließende Strom dieses Maß, da der Strom maßgeblich die Erzeugung der Wärme durch die Partikelstrahllinse maßgeblich bedingt. Auf diese Weise kann die Temperatur des ersten Mediums bereits dann angepasst werden, wenn der Betrag des zur Erzeugung des Magnetfelds verwendeten Stroms geändert wird. Somit kann die betriebszustandsabhängige Änderung der von der Partikelstrahllinse abgegebenen Wärme bei der Steuerung der Kühl-/Heizvorrichtung berücksichtigt werden.In this embodiment, a value which is a measure of the heat generated by the particle beam lens is used to control the temperature of the first medium by the cooling / heating device. For example, the current flowing through the coils of the particle beam lens in order to focus the particle beam is this measure, since the current largely determines the generation of heat by the particle beam lens. In this way, the temperature of the first medium can already be adjusted when the amount of the current used to generate the magnetic field is changed. The change in the heat emitted by the particle beam lens, which is dependent on the operating state, can thus be taken into account when controlling the cooling / heating device.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Kühl-/Heizvorrichtung umfasst einen ersten Vorlauf, welcher dazu konfiguriert ist, das erste Medium zu der Partikelstrahllinse zu führen, und einen ersten Rücklauf, welcher dazu konfiguriert ist, das von der Partikelstrahllinse ausgegebene erste Medium von der Partikelstrahllinse abzuführen. Der Vorlauf führt das zur Änderung der Temperatur der Partikelstrahllinse vorgesehene erste Medium. Der Rücklauf führt das erste Medium nach der thermischen Wechselwirkung mit der Partikelstrahllinse.According to an advantageous embodiment, the cooling / heating device comprises a first flow, which is configured to guide the first medium to the particle beam lens, and a first return, which is configured to discharge the first medium output by the particle beam lens from the particle beam lens . The lead leads the first medium provided for changing the temperature of the particle beam lens. The return leads the first medium after the thermal interaction with the particle beam lens.

Das Partikelstrahlsystem kann ferner ein erstes Thermometer umfassen, welches dazu konfiguriert ist, die Temperatur des ersten Mediums in dem ersten Rücklauf zu messen. Die Steuerung ist hierbei dazu konfiguriert, die Kühl-/Heizvorrichtung basierend auf der mittels des ersten Thermometers gemessenen Temperatur zu steuern, insbesondere so zu steuern, dass die Temperatur des in dem ersten Rücklauf geführten ersten Mediums innerhalb eines begrenzten Bereichs liegt. Der begrenzte Bereich kann auf Werte zwischen 10°C und 100°C beschränkt sein, insbesondere auf Werte zwischen 30°C und 80°C beschränkt sein, weiter insbesondere auf Werte zwischen 40°C und 60°C beschränkt sein.The particle beam system may further include a first thermometer configured to measure the temperature of the first medium in the first return. The controller is configured here to control the cooling / heating device based on the temperature measured by means of the first thermometer, in particular to control it so that the temperature of the first medium guided in the first return is within a limited range. The limited range can be restricted to values between 10 ° C. and 100 ° C., in particular restricted to values between 30 ° C. and 80 ° C., and further restricted in particular to values between 40 ° C. and 60 ° C.

Zudem oder alternativ kann das Partikelstrahlsystem ein zweites Thermometer umfassen, welches dazu konfiguriert ist, die Temperatur des ersten Mediums in dem ersten Vorlauf zu messen. Die Steuerung ist hierbei dazu konfiguriert, die Kühl-/Heizvorrichtung basierend auf der mittels des zweiten Thermometers gemessenen Temperatur zu steuern, insbesondere so zu steuern, dass die Temperatur des in dem ersten Vorlauf geführten ersten Mediums zwischen innerhalb eines begrenzten Bereichs liegt. Der begrenzte Bereich kann auf Werte zwischen 10°C und 100°C beschränkt sein, insbesondere auf Werte zwischen 30°C und 80°C beschränkt sein, weiter insbesondere auf Werte zwischen 40°C und 60°C beschränkt sein.In addition or as an alternative, the particle beam system can comprise a second thermometer which is configured to measure the temperature of the first medium in the first flow. The controller is configured to control the cooling / heating device based on the temperature measured by means of the second thermometer, in particular to control it so that the temperature of the first medium guided in the first flow is within a limited range. The limited range can be restricted to values between 10 ° C. and 100 ° C., in particular restricted to values between 30 ° C. and 80 ° C., and further restricted in particular to values between 40 ° C. and 60 ° C.

Zudem oder alternativ kann das Partikelstrahlsystem ein drittes Thermometer umfassen, welches dazu konfiguriert ist, die Temperatur der Partikelstrahllinse zu messen. Die Steuerung ist hierbei dazu konfiguriert, die Kühl-/Heizvorrichtung basierend auf der mittels des dritten Thermometers gemessenen Temperatur zu steuern, insbesondere so zu steuern, dass die Temperatur der Partikelstrahllinse innerhalb eines begrenzten Bereichs liegt. Der begrenzte Bereich kann auf Werte zwischen 10°C und 150°C beschränkt sein, insbesondere auf Werte zwischen 30°C und 110°C beschränkt sein, weiter insbesondere auf Werte zwischen 40°C und 60°C beschränkt sein.In addition or as an alternative, the particle beam system can comprise a third thermometer which is configured to measure the temperature of the particle beam lens. The controller is configured to control the cooling / heating device based on the temperature measured by means of the third thermometer, in particular to control it in such a way that the temperature of the particle beam lens is within a limited range. The limited range can be restricted to values between 10 ° C. and 150 ° C., in particular restricted to values between 30 ° C. and 110 ° C., further restricted in particular to values between 40 ° C. and 60 ° C.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die Kühl-/Heizvorrichtung einen Wärmetauscher. Hierbei ist der erste Vorlauf dazu konfiguriert, das von dem Wärmetauscher ausgegebene erste Medium zu der Partikelstrahllinse zu führen, so dass die Partikelstrahllinse durch das erste Medium gekühlt werden kann. Der erste Rücklauf ist hierbei dazu konfiguriert, das von der Partikelstrahllinse ausgegebene erste Medium zu dem Wärmetauscher zu führen. In dem Wärmetauscher kann das erste Medium durch thermische Wechselwirkung mit einem zweiten Medium gekühlt oder erhitzt werden.According to an exemplary embodiment, the cooling / heating device comprises a heat exchanger. Here, the first flow is configured to guide the first medium output by the heat exchanger to the particle beam lens, so that the particle beam lens can be cooled by the first medium. The first return is configured here to guide the first medium output by the particle beam lens to the heat exchanger. In the heat exchanger, the first medium can be cooled or heated by thermal interaction with a second medium.

Beispielsweise umfasst die Kühl-/Heizvorrichtung einen zweiten Vorlauf, welcher dazu konfiguriert ist, das von einem Reservoir ausgegebene zweite Medium zu dem Wärmetauscher zu führen; und einen zweiten Rücklauf, welcher dazu konfiguriert ist, das von dem Wärmetauscher ausgegebene zweite Medium von dem Wärmetauscher abzuführen. Der Wärmetauscher ist dazu konfiguriert, innere Energie des zu dem Wärmetauscher geführten ersten Mediums auf das zu dem Wärmetauscher geführte zweite Medium zu übertragen oder von dem zu dem Wärmetauscher geführten zweiten Medium auf das zu dem Wärmetauscher geführte erste Medium zu übertragen, wodurch das erste Medium gekühlt oder erhitzt wird.For example, the cooling / heating device comprises a second supply line, which is configured to guide the second medium output from a reservoir to the heat exchanger; and a second return line which is configured to discharge the second medium discharged from the heat exchanger from the heat exchanger. The heat exchanger is configured to transfer internal energy of the first medium fed to the heat exchanger to the second medium fed to the heat exchanger or to transfer it from the second medium fed to the heat exchanger to the first medium fed to the heat exchanger, whereby the first medium is cooled or heated.

Ferner oder alternativ kann die Steuerung dazu konfiguriert sein, einen der Partikelstrahllinse zur Fokussierung zugeführten elektrischen Strom zu ändern. Somit kann die Fokussierung eingestellt werden. Damit ändert sich in einigen Fällen jedoch auch die von der Partikelstrahllinse abgegebene Wärmeleistung.Furthermore or alternatively, the controller can be configured to supply an electrical current supplied to the particle beam lens for focusing to change. The focus can thus be adjusted. In some cases, however, this also changes the heat output emitted by the particle beam lens.

Vorangehend wurden diverse Varianten eines Partikelstrahlsystems beschrieben, wobei die Partikelstrahllinse diejenige Komponente des Partikelstrahlsystems war, deren temperaturabhängiges Verhalten durch die Kühl-/Heizvorrichtung eingestellt wurde. Anstelle oder zusätzlich zu der Partikelstrahllinse können andere Komponenten des Partikelstrahlsystems durch die Kühl-/Heizvorrichtung gekühlt bzw. beheizt werden, insbesondere solche Komponenten deren temperaturabhängiges Verhalten Einfluss auf den Partikelstrahl hat. Eine solche Komponente ist beispielsweise ein Kondensor oder ein Deflektor. Various variants of a particle beam system were described above, the particle beam lens being that component of the particle beam system whose temperature-dependent behavior was set by the cooling / heating device. Instead of or in addition to the particle beam lens, other components of the particle beam system can be cooled or heated by the cooling / heating device, in particular those components whose temperature-dependent behavior has an influence on the particle beam. Such a component is, for example, a condenser or a deflector.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Hierbei zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines Partikelstrahlsystems, und
2 eine schematische Darstellung einer Kühl-/Heizvorrichtung für eine Partikelstrahllinse des in 1 gezeigten Partikelstrahlsystems.

Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to figures. Here shows:

1 a schematic representation of a particle beam system, and
2 a schematic representation of a cooling / heating device for a particle beam lens of the in 1 shown particle beam system.

1 zeigt ein beispielhaftes Partikelstrahlsystem 1, welches ein Rasterelektronenmikroskop ist. Das Partikelstrahlsystem 1 kann jedoch auch eine andere Art von Partikelstrahlsystem sein, beispielsweise ein Ionenstrahl-Bearbeitungsgerät oder eine Kombination aus Ionenstrahl-Bearbeitungsgerät und Rasterelektronenmikroskop. Im Allgemeinen ist das Partikelstrahlsystem 1 ein Partikelstrahlsystem zur Analyse und/oder Bearbeitung eines Objekts 3. 1 shows an exemplary particle beam system 1 which is a scanning electron microscope. The particle beam system 1 however, it can also be a different type of particle beam system, for example an ion beam processing device or a combination of an ion beam processing device and a scanning electron microscope. In general, the particle beam system is 1 a particle beam system for analyzing and / or processing an object 3 .

Das Partikelstrahlsystem 1 umfasst eine Partikelstrahlsäule 2. Die Partikelstrahlsäule 2 umfasst eine Partikelstrahlquelle 5, welche geeignet ist, einen Partikelstrahl 7 zu erzeugen. Der Partikelstrahl 7 wird beispielsweise aus Elektronen oder Ionen gebildet.The particle beam system 1 includes a particle beam column 2 . The particle beam column 2 includes a particle beam source 5 , which is suitable, a particle beam 7th to create. The particle beam 7th is formed from electrons or ions, for example.

Die Partikelstrahlsäule 2 umfasst ferner eine Unterdrückungselektrode 9, welche mit einem elektrischen Potenzial so beaufschlagt werden kann, dass nur solche von der Partikelstrahlquelle 5 erzeugten Partikel eine Öffnung 11 in der Unterdrückungselektrode 9 passieren können, deren kinetische Energie ausreichend groß ist.The particle beam column 2 further comprises a suppression electrode 9 , to which an electrical potential can be applied so that only those from the particle beam source 5 particles created an opening 11 in the suppression electrode 9 can happen whose kinetic energy is sufficiently large.

Die Partikelstrahlsäule 2 umfasst ferner eine Beschleunigungselektrode 13, welche mit einem elektrischen Potenzial beaufschlagt ist, um die die Öffnung 11 der Unterdrückungselektrode 9 passierenden Partikel auf eine vorbestimmte kinetische Energie zu beschleunigen.The particle beam column 2 further comprises an accelerating electrode 13th , to which an electrical potential is applied, around which the opening 11 the suppression electrode 9 to accelerate passing particles to a predetermined kinetic energy.

Die Partikelstrahlsäule 2 umfasst ferner eine Partikelstrahllinse 15, welche geeignet ist, den Partikelstrahl 7 zu fokussieren. Die Partikelstrahllinse 15 umfasst hierzu beispielsweise mindestens eine Spule, die, wenn ein elektrischer Strom durch sie fließt, ein Magnetfeld erzeugt, welches auf den Partikelstrahl 7 wirkt und diesen hierdurch fokussiert. Eine spätere beschriebene Steuerung 21 kann dazu konfiguriert sein, den bzw. die der Partikelstrahllinse 15 zur Erzeugung des Magnetfelds und damit zur Fokussierung des Partikelstrahls 7 zugeführten elektrischen Strom bzw. Ströme einzustellen.The particle beam column 2 further comprises a particle beam lens 15th which is suitable, the particle beam 7th to focus. The particle beam lens 15th comprises for this purpose, for example, at least one coil which, when an electric current flows through it, generates a magnetic field which acts on the particle beam 7th works and thereby focuses it. A control described later 21 can be configured to use the one or more of the particle beam lens 15th for generating the magnetic field and thus for focusing the particle beam 7th to adjust the supplied electrical current or currents.

Gemäß einem Beispiel der Partikelstrahllinse 15 weist die Partikelstrahllinse 15 keine gegenpolig betriebenen Spulen auf. Dies bedeutet, dass die Partikelstrahllinse 15 mindestens eine Spule umfasst, welche so betrieben wird, dass sich die durch die einzelnen Spulen der Partikelstrahllinse 15 erzeugten Magnetfelder in einem räumlichen Bereich, in welchem der Partikelstrahl 7 mit den Magnetfeldern wechselwirkt, ausschließlich konstruktiv überlagern. In diesem Beispiel ist die von der Partikelstrahllinse 15 während des Betriebs erzeugte Wärme stark von dem Betriebszustand abhängig. Insbesondere variiert die von der Partikelstrahllinse 15 während des Betriebs erzeugte Wärme stark in Abhängigkeit der Summe der Beträge der Ströme, die durch die mindestens eine Spule während des Betriebs der Partikelstrahllinse 15 fließen.According to an example of the particle beam lens 15th has the particle beam lens 15th no coils operated in opposite polarity. This means that the particle beam lens 15th comprises at least one coil, which is operated in such a way that the through the individual coils of the particle beam lens 15th generated magnetic fields in a spatial area in which the particle beam 7th interacts with the magnetic fields, superimpose only constructively. In this example it is from the particle beam lens 15th heat generated during operation strongly depends on the operating state. In particular, that of the particle beam lens varies 15th The heat generated during operation is highly dependent on the sum of the amounts of the currents flowing through the at least one coil during operation of the particle beam lens 15th flow.

Diese Konfiguration der Partikelstrahllinse 15 benötigt einen geringen Bauraum. Zur Stabilisierung der Temperatur der Partikelstrahllinse 15 und der damit verbundenen Stabilisierung der Leistungsfähigkeit und Präzision der Partikelstrahllinse 15 wird jedoch eine Kühl-/Heizvorrichtung benötigt, welche einerseits schnell auf betriebsbedingte Änderungen der von der Partikelstrahllinse 15 erzeugten Wärme reagiert und andererseits große Schwankungen in der von der Partikelstrahllinse 15 erzeugten Wärme handhaben kann.This configuration of the particle beam lens 15th requires little installation space. To stabilize the temperature of the particle beam lens 15th and the associated stabilization of the performance and precision of the particle beam lens 15th however, a cooling / heating device is required which, on the one hand, reacts quickly to operational changes in the particle beam lens 15th generated heat reacts and on the other hand large fluctuations in that of the particle beam lens 15th can handle generated heat.

Gemäß einem weiteren Beispiel der Partikelstrahllinse 15 weist die Partikelstrahllinse 15 gegenpolig betriebene Spulen auf. Die von den einzelnen gegenpolig betriebenen Spulen erzeugten Magnetfelder überlagern sich destruktiv in dem räumlichen Bereich, in welchem der Partikelstrahl 7 mit den Magnetfeldern wechselwirkt. Die Stärke des resultierenden Magnetfelds, welches mit dem Partikelstrahl 7 wechselwirkt, kann durch das Verhältnis der Beträge der Ströme, die durch die einzelnen Spulen fließen, eingestellt werden. Somit kann die Fokussierung variiert werden und gleichzeitig die Summe der Beträge der durch die Spulen fließenden Ströme konstant gehalten werden, wodurch auch die von der Partikelstrahllinse 15 erzeugte Wärme konstant gehalten werden kann.According to another example of the particle beam lens 15th has the particle beam lens 15th oppositely operated coils. The magnetic fields generated by the individual coils operated with opposite polarity are destructively superimposed in the spatial area in which the particle beam 7th interacts with the magnetic fields. The strength of the resulting magnetic field generated by the particle beam 7th interacts can be adjusted by the ratio of the amounts of the currents flowing through the individual coils. The focusing can thus be varied and at the same time the sum of the magnitudes of the currents flowing through the coils can be kept constant, as a result of which also those from the particle beam lens 15th generated heat can be kept constant.

Diese Konfiguration der Partikelstrahllinse 15 benötigt einen größeren Bauraum für eine Vielzahl von Spulen. Zur Stabilisierung der Temperatur der Partikelstrahllinse 15 und der damit verbundenen Stabilisierung der Leistungsfähigkeit und Präzision der Partikelstrahllinse 15 wird eine Kühl-/Heizvorrichtung benötigt, welche die von der Partikelstrahllinse 15 erzeugte Wärmeleistung abtransportieren kann, um die Partikelstrahllinse 15 ausreichend zu kühlen.This configuration of the particle beam lens 15th requires a larger installation space for a large number of coils. To stabilize the temperature of the particle beam lens 15th and the associated stabilization of the performance and precision of the particle beam lens 15th What is needed is a cooling / heating device that matches that of the particle beam lens 15th generated heat can be transported to the particle beam lens 15th to cool sufficiently.

Die Partikelstrahlsäule 2 umfasst ferner ein Deflektorensystem 17, welches geeignet ist, den Partikelstrahl 7 abzulenken, so dass der Partikelstrahl 7 auf verschiedene Orte auf der Oberfläche des Objekts 3 gerichtet werden kann. Das Deflektorensystem 17 kann dazu geeignet sein, den Partikelstrahl 7 entlang zweier senkrecht zueinander orientierter Richtungen abzulenken, die jeweils wiederum senkrecht zu einer Hauptachse 19 der Partikelstrahllinse 15 orientiert sind.The particle beam column 2 further comprises a deflector system 17th , which is suitable, the particle beam 7th deflect so that the particle beam 7th to different places on the surface of the object 3 can be directed. The deflector system 17th can be suitable for this, the particle beam 7th deflect along two mutually perpendicular directions, each in turn perpendicular to a main axis 19th the particle beam lens 15th are oriented.

Das Partikelstrahlsystem 1 umfasst ferner eine Steuerung 21, welche dazu geeignet ist, die Partikelstrahlsäule 2 zu steuern. So ist die Steuerung 21 dazu konfiguriert, die Partikelstrahlquelle 5, das an die Unterdrückungselektrode 9 angelegte elektrische Potenzial, das an die Beschleunigungselektrode 13 angelegte elektrische Potenzial, das Deflektorensystem 17 und die Partikelstrahllinse 15 zu steuern. Hierzu ist die Steuerung 21 ist mit den Komponenten 5, 9, 13, 15, 17 der Partikelstrahlsäule 2 durch Kommunikationsleitungen verbunden, die in 1 schematisch dargestellt sind.The particle beam system 1 further comprises a controller 21 , which is suitable for this, the particle beam column 2 to control. So is the control 21 configured to use the particle beam source 5 attached to the suppression electrode 9 applied electrical potential that is applied to the accelerating electrode 13th applied electrical potential, the deflector system 17th and the particle beam lens 15th to control. The controller is for this purpose 21 is with the components 5 , 9 , 13th , 15th , 17th the particle beam column 2 connected by communication lines running in 1 are shown schematically.

Das Partikelstrahlsystem 1 umfasst ferner einen Detektor 23, welcher dazu geeignet ist, durch Wechselwirkung des Partikelstrahls 7 mit dem Objekt 3 erzeugte Sekundärpartikel 24 zu detektieren. Der Detektor 23 kann außerhalb oder innerhalb der Partikelstrahlsäule 2 angeordnet sein. Der Detektor 23 ist dazu geeignet, ein Detektionssignal auszugeben, welches die Menge und/oder die Energie der detektierten Sekundärpartikel 24 in Abhängigkeit der Zeit repräsentiert. Die Steuerung 21 kann das Detektionssignal von dem Detektor 23 empfangen und verarbeiten. Hierzu ist die Steuerung 21 ist mit dem Detektor 23 durch eine Kommunikationsleitung verbunden, die in 1 schematisch dargestellt ist.The particle beam system 1 further comprises a detector 23 which is suitable for this by interaction of the particle beam 7th with the object 3 generated secondary particles 24 to detect. The detector 23 can be outside or inside the particle beam column 2 be arranged. The detector 23 is suitable for outputting a detection signal which indicates the amount and / or the energy of the detected secondary particles 24 represented as a function of time. The control 21 can get the detection signal from the detector 23 receive and process. The controller is for this purpose 21 is with the detector 23 connected by a communication line running in 1 is shown schematically.

Das Partikelstrahlsystem 1 umfasst ferner eine Kühl-/Heizvorrichtung 31. Die Kühl-/Heizvorrichtung 31 dient zur gesteuerten Kühlung der Partikelstrahllinse 15. Hierzu umfasst die Kühl-/Heizvorrichtung 31 beispielsweise einen an der Partikelstrahllinse 15 angeordneten Kühl-/Heizkörper 33, einen ersten Vorlauf 35, einen ersten Rücklauf 37 und eine Kühl-/Heizeinheit 39.The particle beam system 1 further comprises a cooling / heating device 31 . The cooling / heating device 31 serves for the controlled cooling of the particle beam lens 15th . This includes the cooling / heating device 31 for example one on the particle beam lens 15th arranged heat sink / radiator 33 , a first run 35 , a first rewind 37 and a cooling / heating unit 39 .

Die Kühl-/Heizvorrichtung 31 umfasst den Kühl-/Heizkörper 33, welcher an der Partikelstrahllinse 15 angeordnet ist. Der Kühl-/Heizkörper 33 ist beispielsweise ein Hohlkörper, welcher von einem ersten Medium durchströmt wird. Wenn die Partikelstrahllinse 15 gekühlt werden soll, weist das erste Medium eine geringere Temperatur als die Partikelstrahllinse 15 auf. Wenn die Partikelstrahllinse 15 erhitzt werden soll, weist das erste Medium eine höhere Temperatur als die Partikelstrahllinse 15 auf. Durch den Kühl-/Heizkörper 33 wird Wärme von der Partikelstrahllinse 15 auf das erste Medium übertragen, d. h. die Partikelstrahllinse 15 wird gekühlt, oder von dem ersten Medium auf die Partikelstrahllinse 15 übertragen, d. h. die Partikelstrahllinse 15 wird erhitzt.The cooling / heating device 31 includes the heat sink / radiator 33 , which at the particle beam lens 15th is arranged. The heat sink / radiator 33 is for example a hollow body through which a first medium flows. When the particle beam lens 15th is to be cooled, the first medium has a lower temperature than the particle beam lens 15th on. When the particle beam lens 15th is to be heated, the first medium has a higher temperature than the particle beam lens 15th on. Through the heat sink / radiator 33 gets heat from the particle beam lens 15th transferred to the first medium, ie the particle beam lens 15th is cooled, or from the first medium onto the particle beam lens 15th transmitted, ie the particle beam lens 15th is heated.

Die Kühl-/Heizeinheit 39 ist dazu konfiguriert, das erste Medium in dem Vorlauf 35 mit einer variabel einstellbaren Temperatur bereitzustellen. Das bedeutet, dass die Kühl-/Heizeinheit 39 die Temperatur des ersten Mediums einstellt, also je nach Bedarf kühlen oder erhitzen kann. Hierdurch wird mittelbar die Temperatur der Partikelstrahllinse 15 eingestellt.The cooling / heating unit 39 is configured to be the first medium in the forerun 35 with a variably adjustable temperature. That means the cooling / heating unit 39 sets the temperature of the first medium, so it can cool or heat as required. This indirectly increases the temperature of the particle beam lens 15th set.

Zur Steuerung der Kühl-/Heizvorrichtung 31 sowie zum Empfang von Daten von der Kühl-/Heizvorrichtung 31 ist die Steuerung 21 mit der Kühl-/Heizvorrichtung 31 bzw. der Kühl-/Heizeinheit 39 durch eine in 1 schematisch dargestellte Kommunikationsleitung verbunden. Beispielsweise umfasst die Kühl-/Heizvorrichtung 31 Sensoren, deren Daten von der Steuerung 21 zur Steuerung der Kühl-/Heizeinheit 39 verwendet werden können.For controlling the cooling / heating device 31 as well as receiving data from the cooling / heating device 31 is the controller 21 with the cooling / heating device 31 or the cooling / heating unit 39 through an in 1 communication line shown schematically connected. For example, the cooling / heating device comprises 31 Sensors, their data from the controller 21 to control the cooling / heating unit 39 can be used.

Zudem oder alternativ zu den von der Kühl-/Heizvorrichtung 31 bereitgestellten Daten kann die Steuerung 21 die Kühl-/Heizvorrichtung 31 auf Basis eines Wertes steuern, welcher eine von der Partikelstrahllinse (15) erzeugte Wärmeleistung repräsentiert. Beispielsweise umfasst die Partikelstrahllinse (15) zur Erzeugung eines zur Fokussierung verwendbaren Magnetfelds eine Spule, deren ohmscher Widerstand beim Betrieb der Partikelstrahllinse (15) zu ohmschen Verlusten führt, also zur Erzeugung von Wärme. Dementsprechend kann die kann die Steuerung 21 die Kühl-/Heizvorrichtung 31 auf Basis eines Wertes steuern, welcher einen der Partikelstrahllinse (15) zur Fokussierung zugeführten elektrischen Strom repräsentiert. Bei Erhöhung des der Partikelstrahllinse (15) zur Fokussierung zugeführten elektrischen Stroms kann die Kühl-/Heizvorrichtung 31 die Kühlleistung bereits erhöhen, bevor es zu einer tatsächlichen Erhitzung der Partikelstrahllinse (15) kommt.In addition or as an alternative to the cooling / heating device 31 the data provided can be controlled by the controller 21 the cooling / heating device 31 based on a value which one of the particle beam lens ( 15th ) represents generated heat output. For example, the particle beam lens ( 15th ) a coil to generate a magnetic field that can be used for focusing, the ohmic resistance of which when the particle beam lens ( 15th ) leads to ohmic losses, i.e. to the generation of heat. Accordingly, the control can 21 the cooling / heating device 31 control based on a value which one of the particle beam lens ( 15th ) represents electrical current supplied for focusing. When increasing the particle beam lens ( 15th ) The cooling / heating device can be used to focus the electrical current supplied 31 increase the cooling capacity before the particle beam lens actually heats up ( 15th ) is coming.

Die Kühl-/Heizeinheit 39 kann auf beliebige Art und Weise realisiert sein. Eine beispielhafte Ausführungsform wird mit Bezug zu 2 erläutert.The cooling / heating unit 39 can be implemented in any way. An exemplary embodiment is provided with reference to FIG 2 explained.

2 zeigt eine beispielhafte Konfiguration der Kühl-/Heizvorrichtung 31, welche dazu dient, die Temperatur der Partikelstrahllinse 15 zu regulieren. Insbesondere dient die Kühl-/Heizvorrichtung 31 zur Kühlung und Erhitzung der Partikelstrahllinse 15 während des Betriebs der Partikelstrahllinse 15, d. h. während mittels der Partikelstrahllinse 15 ein Magnetfeld zur Fokussierung des Partikelstrahls 7 erzeugt wird. 2 Fig. 10 shows an exemplary configuration of the cooling / heating device 31 which is used to measure the temperature of the particle beam lens 15th to regulate. The cooling / heating device is used in particular 31 for cooling and heating the particle beam lens 15th during operation of the particle beam lens 15th , ie while using the particle beam lens 15th a magnetic field to focus the particle beam 7th is produced.

Die Kühl-/Heizvorrichtung 31 umfasst einen Wärmetauscher 39. Der erste Vorlauf 35 ist dazu konfiguriert, das von dem Wärmetauscher 39 ausgegebene erste Medium zu dem Kühl-/Heizkörper 33 zu führen, wodurch das von dem Wärmetauscher 39 ausgegebene erste Medium zu der Partikelstrahllinse 15 geführt wird, so dass die Partikelstrahllinse 15 durch das erste Medium gekühlt oder erhitzt werden kann.The cooling / heating device 31 includes a heat exchanger 39 . The first run 35 is configured to be used by the heat exchanger 39 discharged first medium to the heat sink / heater 33 to lead, thereby removing the from the heat exchanger 39 dispensed first medium to the particle beam lens 15th is guided so that the particle beam lens 15th can be cooled or heated by the first medium.

Der erste Rücklauf 37 ist dazu konfiguriert, das von dem Kühl-/Heizkörper 33 ausgegebene erste Medium zu dem Wärmetauscher 39 zu führen, wodurch das von der Partikelstrahllinse 15 ausgegebene erste Medium zu dem Wärmetauscher 39 geführt wird. Der erste Vorlauf 35 und der erste Rücklauf 37 sind beispielsweise Leitungen, die den Kühl-/Heizkörper 33 und den Wärmetauscher 39 miteinander verbinden, um hierdurch einen Kreislauf für das erste Medium bereitzustellen. Die Strömung des ersten Mediums in diesem Kreislauf wird beispielsweise durch eine in den Figuren nicht dargestellte Pumpe bewirkt.The first return 37 is configured to be used by the heat sink / radiator 33 first medium output to the heat exchanger 39 to guide, thereby removing the from the particle beam lens 15th first medium output to the heat exchanger 39 to be led. The first run 35 and the first return 37 are for example lines that run the heat sink / radiator 33 and the heat exchanger 39 connect to one another in order to thereby provide a circuit for the first medium. The flow of the first medium in this circuit is brought about, for example, by a pump not shown in the figures.

Das erste Medium nimmt in dem Kühl-/Heizkörper 33 Wärme auf, die von der Partikelstrahllinse 15 abgegeben wird, oder gibt Wärme ab, die von der Partikelstrahllinse 15 aufgenommen wird. Hierdurch wird die Partikelstrahllinse 15 gekühlt oder erhitzt. Nach der thermischen Wechselwirkung des ersten Mediums mit der Partikelstrahllinse 15 wird das erste Medium zu dem Wärmetauscher 39 geführt und dort aufbereitet. Insbesondere ist der Wärmetauscher 39 dazu konfiguriert, innere Energie zwischen dem zu dem Wärmetauscher 39 (in dem ersten Rücklauf 37) geführten ersten Medium und einem zu dem Wärmetauscher 39 (durch einen zweiten Vorlauf 41) geführten zweiten Medium zu übertragen, so dass das von dem Wärmetauscher 39 (in den ersten Vorlauf 35) ausgegebene erste Medium eine andere Temperatur als das zu dem Wärmetauscher 39 (durch den ersten Rücklauf 37) geführte erste Medium aufweist.The first medium takes in the heat sink / heater 33 Heat up by the particle beam lens 15th dissipates or gives off heat generated by the particle beam lens 15th is recorded. This creates the particle beam lens 15th chilled or heated. After the thermal interaction of the first medium with the particle beam lens 15th becomes the first medium to the heat exchanger 39 managed and processed there. In particular, the heat exchanger 39 configured to deliver internal energy between the to the heat exchanger 39 (in the first return 37 ) guided first medium and one to the heat exchanger 39 (by a second advance 41 ) conducted second medium to be transferred, so that that of the heat exchanger 39 (in the first run 35 ) first medium output has a different temperature than that to the heat exchanger 39 (through the first return 37 ) has guided first medium.

Die Strömung des zweiten Mediums durch den zweiten Vorlauf 41, den Wärmetauscher 39 und den zweiten Rücklauf 43 wird beispielsweise durch eine in den Figuren nicht gezeigte Pumpe bewirkt.The flow of the second medium through the second flow 41 , the heat exchanger 39 and the second return 43 is effected, for example, by a pump not shown in the figures.

Die Änderung der Temperatur des ersten Mediums in dem Wärmetauscher 39 wird durch Übertragung von Wärme (innerer Energie) zwischen dem ersten Medium und dem zweiten Medium erreicht. Das zweite Medium wird über den zweiten Vorlauf 41 in den Wärmetauscher 39 eingegeben. Der zweite Vorlauf 41 ist dazu konfiguriert, das von einem Reservoir 45 ausgegebene zweite Medium zu dem Wärmetauscher 39 zu führen. Ein zweiter Rücklauf 43 ist dazu konfiguriert, das von dem Wärmetauscher 39 ausgegebene zweite Medium von dem Wärmetauscher abzuführen. Insbesondere wird das aus dem Wärmetauscher 39 ausgegebene zweite Medium durch den zweiten Rücklauf 43 einer weiteren Kühl-/Heizvorrichtung 47 zugeführt, welche das zweite Medium kühlt oder erhitzt und wieder in dem Reservoir 45 bereitstellt.The change in the temperature of the first medium in the heat exchanger 39 is achieved by transferring heat (internal energy) between the first medium and the second medium. The second medium is on the second forerun 41 in the heat exchanger 39 entered. The second preroll 41 is configured to be fed from a reservoir 45 discharged second medium to the heat exchanger 39 respectively. A second return 43 is configured to be used by the heat exchanger 39 discharged second medium from the heat exchanger. In particular, this is the case with the heat exchanger 39 second medium dispensed through the second return line 43 another cooling / heating device 47 fed, which cools or heats the second medium and again in the reservoir 45 provides.

Das erste Medium und das zweite Medium können beispielsweise Wasser, Öl oder dergleichen sein.The first medium and the second medium can be, for example, water, oil or the like.

Mit dieser Konfiguration kann eine leistungsstarke Kühl-/Heizvorrichtung 31 bereitgestellt werden, welche große Schwankungen in der von der Partikelstrahllinse 15 abgegebenen Wärme handhaben kann und die Partikelstrahllinse 15 bei konstanter Temperatur halten kann.With this configuration, a powerful cooling / heating device 31 can be provided which large fluctuations in that of the particle beam lens 15th can handle dissipated heat and the particle beam lens 15th can hold at constant temperature.

Das in 2 gezeigte Beispiel des Partikelstrahlsystems 1 umfasst ferner ein erstes Thermometer 49, welches dazu konfiguriert ist, die Temperatur des ersten Mediums in dem ersten Rücklauf 37 zu messen. Basierend auf der mittels des ersten Thermometers 49 gemessenen Temperatur kann die Steuerung 21 die Kühl-/Heizvorrichtung 31 so steuern, dass die Temperatur des in dem ersten Rücklauf 37 geführten Mediums in einem vordefinierten Bereich liegt. Die Temperatur des ersten Mediums wird durch thermische Wechselwirkung mit der Partikelstrahllinse 15 geändert. Dementsprechend ist die Temperatur des in dem Rücklauf 37 geführten ersten Mediums ein Maß für die erforderliche Kühlung/Erhitzung der Partikelstrahllinse 15.This in 2 Example shown of the particle beam system 1 further comprises a first thermometer 49 , which is configured to measure the temperature of the first medium in the first return 37 to eat. Based on the means of the first thermometer 49 measured temperature can be controlled by the controller 21 the cooling / heating device 31 so control the temperature of the in the first return 37 guided medium lies in a predefined range. The temperature of the first medium is determined by thermal interaction with the particle beam lens 15th changed. Accordingly, the temperature is in the return line 37 guided first medium a measure of the required cooling / heating of the particle beam lens 15th .

Die Änderung der Temperatur des ersten Mediums in der Kühl-/Heizvorrichtung 31 mittels des zweiten Mediums kann über eine Vielzahl von Möglichkeiten erfolgen, beispielsweise über die Temperatur des zweiten Mediums und/oder den Massenstrom des zweiten Mediums durch den Wärmetauscher 39.The change in the temperature of the first medium in the cooling / heating device 31 the second medium can be used in a number of ways, for example via the temperature of the second medium and / or the mass flow of the second medium through the heat exchanger 39 .

In dem in 2 gezeigten Beispiel des Partikelstrahlsystems 1 umfasst das Partikelstrahlsystem 1 ein zweites Thermometer 51, welches dazu konfiguriert ist, die Temperatur des ersten Mediums in dem ersten Vorlauf 35 zu messen. Basierend auf der mittels des zweiten Thermometers 51 gemessenen Temperatur kann die Steuerung 21 die Kühl-/Heizvorrichtung 31 so steuern, dass die Temperatur des in dem ersten Vorlauf 35 geführten ersten Mediums in einem vordefinierten Bereich liegt. Beispielsweise ist der der Partikelstrahllinse 15 (zur Erzeugung eines Magnetfelds) zugeführte elektrische Strom bekannt. Somit ist auch die von der Partikelstrahllinse 15 abgegebene Wärmeleistung bekannt. Dementsprechend ist es ausreichend, die Temperatur des ersten Mediums im Vorlauf 35 einzustellen, um hierdurch die Temperatur der Partikelstrahllinse 15 auf einen gewünschten Bereich einzustellen.In the in 2 shown example of the particle beam system 1 includes the particle beam system 1 a second thermometer 51 , which is configured to measure the temperature of the first medium in the first flow 35 to eat. Based on the means of the second thermometer 51 measured temperature can be controlled by the controller 21 the cooling / heating device 31 control so that the temperature of the in the first flow 35 guided first medium lies in a predefined area. For example, that of the particle beam lens 15th (for generating a magnetic field) supplied electric current known. Thus that of the particle beam lens is also 15th heat output known. Accordingly, it is sufficient to set the temperature of the first medium in the flow 35 to adjust the temperature of the particle beam lens 15th set to a desired range.

In dem in 2 gezeigten Beispiel des Partikelstrahlsystems 1 umfasst das Partikelstrahlsystem 1 ein drittes Thermometer 53, welches dazu konfiguriert ist, die Temperatur der Partikelstrahllinse 15 zu messen. Basierend auf der mittels des dritten Thermometers 53 gemessenen Temperatur kann die Steuerung 21 die Kühl-/Heizvorrichtung 31 so steuern, dass die Temperatur der Partikelstrahllinse 15 in einem vordefinierten Bereich liegt.In the in 2 shown example of the particle beam system 1 includes the particle beam system 1 a third thermometer 53 , which is configured to display the temperature of the particle beam lens 15th to eat. Based on the means of the third thermometer 53 measured temperature can be controlled by the controller 21 the cooling / heating device 31 so control the temperature of the particle beam lens 15th lies in a predefined range.

Das erste Thermometer 49, das zweite Thermometer 51 und das dritte Thermometer 53 dienen zum Messen einer Temperatur, die als Regelgröße für die Steuerung 21 zur Steuerung der Kühl-/Heizvorrichtung 31 verwendet werden kann. Es müssen jedoch nicht alle der vorgenannten Thermometer verwendet werden, um eine geeignete Steuerung für die Kühl-/Heizvorrichtung 31 bereitstellen zu können.The first thermometer 49 , the second thermometer 51 and the third thermometer 53 are used to measure a temperature, which is used as a controlled variable for the controller 21 to control the cooling / heating device 31 can be used. However, not all of the aforesaid thermometers need to be used to properly control the cooling / heating device 31 to be able to provide.

Claims

Particle beam system (1) comprising: a particle beam source (5) for generating a particle beam (7); a particle beam lens (15) for focusing the particle beam (7); a controller (21); and a cooling / heating device (31) for adjusting the temperature of the particle beam lens (15), the cooling / heating device (31) being configured to supply the particle beam lens (15) with a first medium, the temperature of which is passed through the cooling / heating device (31 ) can be set in a controllable manner, so that the particle beam lens (15) is cooled or heated by the first medium.

Particle beam system (1) according to Claim 1 , wherein the controller (21) is configured to control the cooling / heating device (31) based on a value which represents an electric current supplied to the particle beam lens (15) for focusing so that the temperature of the first medium is dependent on the value is set.

Particle beam system (1) according to Claim 1 or 2 wherein the cooling / heating device (31) comprises: a first feed line (35) which is configured to guide the first medium to the particle beam lens (15); and a first return line (37) which is configured to discharge the first medium output from the particle beam lens (15) from the particle beam lens (15).

Particle beam system (1) according to Claim 3 , further comprising: a first thermometer (49) configured to measure the temperature of the first medium in the first return (37); wherein the controller (21) is configured to control the cooling / heating device (31) based on the temperature measured by means of the first thermometer (49), in particular to control the temperature in the first return (37) first medium is between 10 ° C and 100 ° C.

Particle beam system (1) according to Claim 3 or 4th , further comprising: a second thermometer (51) configured to measure the temperature of the first medium in the first path (35); wherein the controller (21) is configured to control the cooling / heating device (31) based on the temperature measured by means of the second thermometer (51), in particular to control the temperature in the first flow (35) first medium is between 10 ° C and 100 ° C.

Particle beam system (1) according to one of the Claims 1 to 5 further comprising: a third thermometer (53) configured to measure the temperature of the particle beam lens (15); wherein the controller (21) is configured to control the cooling / heating device (31) based on the temperature measured by means of the third thermometer (53), in particular to control it so that the temperature of the particle beam lens (15) is between 10 ° C and is 150 ° C.

Particle beam system (1) according to one of the Claims 3 to 6th wherein the cooling / heating device (31) further comprises: - a heat exchanger (39); - A second flow (41) which is configured to lead a second medium, which is discharged from a reservoir (45), to the heat exchanger (39); and - a second return line (43) which is configured to discharge the second medium discharged from the heat exchanger (39) from the heat exchanger (39); - wherein the first flow (35) is configured to guide the first medium output by the heat exchanger (39) to the particle beam lens (15); - wherein the first return (37) is configured to guide the first medium output by the particle beam lens (15) to the heat exchanger (39); - wherein the heat exchanger (39) is configured to transfer internal energy of the first medium fed to the heat exchanger (39) to the second medium fed to the heat exchanger (39), so that the first medium output by the heat exchanger (39) has a different temperature than the first medium conveyed to the heat exchanger (39).

Particle beam system (1) according to one of the Claims 1 to 7th wherein the controller (21) is configured to change an electric current supplied to the particle beam lens (15) for focusing.