"真空室と、前記真空室内において加工物を支持する加工物支持具と、イオンを発生させるイオン源および前記イオンを成形してビームにする集束カラムを含むイオンビームシステムであって、前記加工物の位置における前記ビームの直径が1ミクロン未満であるイオンビームシステムと、電子を発生させる源および前記電子を成形してビームにする集束カラムを含む電子ビームシステムであって、前記加工物の位置における前記ビームの直径が1ミクロン未満である電子ビームシステムと、前記真空室内の前記加工物に対して動作するレーザシステムであり、レンズを含み、加工物から材料を除去するのに十分な大きさのエネルギーを有するパルスレーザビームを発生させるレーザシステムであって、前記レーザビームと、少なくとも一方の前記荷電粒子ビームとが前記試料上の同じ位置に入射するように、集束要素によって前記レーザビームを前記試料上に集束させるレーザシステムとを備える荷電粒子ビームシステム。前記荷電粒子ビームの衝突によって前記加工物から放出された2次粒子を検出する第1の検出器と、レーザビームミリングによって生み出された粒子によって前記第1の検出器が飽和しないように前記レーザビームを前記試料上に集束させる前に前記第1の検出器の作動を停止させ、前記レーザビームミリングが完了し、レーザミリングによって生み出された前記粒子が消散した後に前記第1の検出器を再び作動させるように構成された第1の検出器コントローラとをさらに備える、請求項1に記載の荷電粒子ビームシステム。前記第1の検出器の作動を停止させることが、前記第1の検出器の捕集面に撥ね返すバイアス電圧を印加し、それによってレーザビームミリングによって生み出された粒子の捕集を防ぐことを含む、請求項2に記載の荷電粒子ビームシステム。前記第1の検出器の作動を停止させることが、前記第1の検出器内の1つまたは複数の内部電圧をオフにし、それによって前記第1の検出器の利得を低減させまたはなくすことを含む、請求項2に記載の荷電粒子ビームシステム。前記第1の検出器の作動を停止させることが、前記第1の検出器まで粒子が透過することを防ぐために、前記加工物と前記第1の検出器の間に取り付けられた1つまたは複数の偏向電極に電圧を印加することを含む、請求項2に記載の荷電粒子ビームシステム。前記第1の検出器を作動させることが、前記第1の検出器の捕集面に引き付けるバイアス電圧を印加し、それによって前記荷電粒子ビームの衝突によって前記加工物から放出された前記粒子を前記捕集面に引き付けることを含む、請求項2に記載の荷電粒子ビームシステム。前記第1の検出器が、検出対象の粒子が一対の検出器作動停止板間を通り抜けなければならないように前記一対の検出器作動停止板の後方に配置された検出器を含み、荷電粒子が前記検出器に衝突する代わりに前記検出器作動停止板に引き付けられるように、一方の検出器作動停止板を負電位にバイアスし、もう一方の検出器作動停止板を正電位にバイアスすることによって、前記検出器の作動を停止させることができる、請求項2に記載の荷電粒子ビームシステム。前記検出器作動停止板を前記検出器と実質的に同じ電圧にバイアスすることによって、前記検出器を作動させることができる、請求項7に記載の荷電粒子ビームシステム。前記第1の検出器が、荷電粒子ビームカラムの下方の荷電粒子ビーム軸上に配置されたマルチチャンネルプレートを含み、前記マルチチャンネルプレートが、検出対象の粒子が一対の作動停止格子を通り抜けなければならないように前記一対の検出器作動停止格子の上方に配置されており、荷電粒子が前記検出器に衝突する代わりに前記検出器作動停止格子に引き付けられるように、一方の検出器作動停止格子を負電位にバイアスし、もう一方の検出器作動停止格子を正電位にバイアスすることによって、前記検出器の作動を停止させることができる、請求項2に記載の荷電粒子ビームシステム。前記第1の検出器が、少なくとも1000倍の信号利得を有する第1の検出器型の検出器である、請求項2~9のいずれかに記載の荷電粒子ビームシステム。前記第1の検出器が、シンチレータ-光電子増倍管検出器、チャンネルトロンまたは固体検出器を含む、請求項2~10のいずれかに記載の荷電粒子ビームシステム。前記第1の検出器型の少なくとも1つの追加の検出器をさらに備える、請求項2~11のいずれかに記載の荷電粒子ビームシステム。前記レーザビームミリングが完了し、レーザミリングによって生み出された前記粒子が消散した後に前記第1の検出器を再び作動させることが、前記レーザビームミリングが完了し、0.1から10μsの遅延期間が終了した後に前記第1の検出器を再び作動させることを含む、請求項2~12のいずれかに記載の荷電粒子ビームシステム。前記レーザビームの衝突によって前記加工物から放出された粒子を検出する第2の検出器型の第2の検出器であって、レーザビームミリングによって生み出された前記粒子によって飽和しない十分に低い利得を有する第2の検出器をさらに備える、請求項2~13のいずれかに記載の荷電粒子ビームシステム。前記レーザビームを前記試料上に集束させる前に前記第2の検出器を作動させ、前記レーザビームミリングが完了し、レーザミリングによって生み出された前記粒子が消散した後に前記第2の検出器の作動を停止させるように構成された第2の検出器コントローラをさらに備える、請求項14に記載の荷電粒子ビームシステム。レーザミリングによって生み出された前記粒子が消散したことを示す前記第2の検出器からの信号を受け取るとすぐに前記第1の検出器を再び作動させるように、前記第1の検出器コントローラが構成された、請求項14~15のいずれかに記載の荷電粒子ビームシステム。レーザミリングによって生み出された前記粒子が消散し、0.1から10μsの遅延期間が終了したことを示す前記第2の検出器からの信号を受け取るとすぐに前記第1の検出器を再び作動させるように、前記第1の検出器コントローラが構成された、請求項14~15のいずれかに記載の荷電粒子ビームシステム。前記第2の検出器型が、100倍以下の利得を有する検出器である、請求項14~17のいずれかに記載の荷電粒子ビームシステム。前記第2の検出器がファラデーカップを含む、請求項14~18のいずれかに記載の荷電粒子ビームシステム。前記第2の検出器が、前記レーザビームの焦点の近くに取り付けられた、請求項14~19のいずれかに記載の荷電粒子ビームシステム。前記第2の検出器型の少なくとも1つの追加の検出器を備える、請求項14~20のいずれかに記載の荷電粒子ビームシステム。前記第2の検出器型の少なくとも1つの追加の検出器を備え、前記第2の検出器型の少なくとも1つの追加の検出器が、前記レーザビームの焦点の近くであって、前記第2の検出器の位置とは反対側の位置に配置された、請求項21に記載の荷電粒子ビームシステム。前記第2の検出器と前記第2の検出器型の前記少なくとも1つの追加の検出器とのうちの一方の検出器を負電圧にバイアスし、もう一方の検出器を正電圧にバイアスして、前記試料の表面に平行な電場を生み出すことによって、前記第2の検出器を作動させる、請求項22に記載の荷電粒子ビームシステム。前記レーザシステムが前記真空室の外側に配置され、前記レーザビームが、透過性の窓を通って前記真空室に入る、請求項1~23のいずれかに記載の荷電粒子ビームシステム。前記レーザビーム集束要素が放物面鏡である、請求項1~24のいずれかに記載の荷電粒子ビームシステム。前記レーザビーム集束要素がレンズである、請求項1~25のいずれかに記載の荷電粒子ビームシステム。前記レーザビームを前記試料上に導く平面鏡をさらに備える、請求項26に記載の荷電粒子ビームシステム。前記レンズが、前記レーザシステムと前記鏡の間に配置された、請求項27に記載の荷電粒子ビームシステム。前記レーザビームと前記荷電粒子ビームが軸と焦点の両方を共有する、前記請求項のいずれかに記載の荷電粒子ビームシステム。前記レーザ集束要素の位置を調整して、前記レーザビームを前記試料上に配置し、前記レーザビームを前記試料上に集束させることができる、前記請求項のいずれかに記載の荷電粒子ビームシステム。前記レーザビーム集束要素が、少なくとも一方の前記荷電粒子ビームの経路上に配置されており、前記少なくとも一方の荷電粒子ビームが前記集束要素を通過して前記試料に到達することを可能にするために、前記レーザビーム集束要素が、前記集束要素を貫通する穴を有する、請求項1~30のいずれかに記載の荷電粒子ビームシステム。前記集束要素が、前記レーザビームのパターン形成および/または走査を可能にするテレセントリックレンズである、請求項1~31のいずれかに記載の荷電粒子ビームシステム。前記レーザビームが、光ファイバを使用することなく前記試料室内に導かれる、請求項1~32のいずれかに記載の荷電粒子ビームシステム。前記レーザが超短パルスレーザを備える、請求項1~33のいずれかに記載の荷電粒子ビームシステム。真空室と、前記真空室内において加工物を支持する加工物支持具と、荷電粒子を発生させる荷電粒子源および前記荷電粒子を成形してビームにする集束カラムを含む荷電粒子ビームシステムであって、前記加工物の位置における前記ビームの直径が1ミクロン未満である荷電粒子ビームシステムと、前記真空室内の前記加工物に対して動作するレーザシステムであって、レンズを含み、レーザビームミリングによって加工物から材料を除去するのに十分な大きさのエネルギーを有するパルスレーザビームを発生させるレーザシステムとを備え、前記レーザビームと、少なくとも一方の前記荷電粒子ビームとが前記試料上の同じ位置に入射するように、前記真空室内の集束要素によって前記レーザビームを前記試料上に集束させ、さらに、前記荷電粒子ビームの衝突によって前記加工物から放出された2次粒子を検出する第1の検出器と、レーザビームミリングによって生み出された粒子によって前記第1の検出器が飽和しないように前記レーザビームを前記試料上に集束させる前に前記第1の検出器の作動を停止させ、前記レーザビームミリングが完了し、レーザミリングによって生み出された前記粒子が消散した後に前記第1の検出器を再び作動させるように構成された第1の検出器コントローラとを備える荷電粒子ビームシステム。前記レーザビームの衝突によって前記加工物から放出された粒子を検出する第2の検出器であって、レーザビームミリングによって生み出された前記粒子によって飽和しない十分に低い利得を有する第2の検出器をさらに備える、請求項35に記載の荷電粒子ビームシステム。前記レーザビームを前記試料上に集束させる前に前記第2の検出器を作動させ、前記レーザビームミリングが完了し、レーザミリングによって生み出された前記粒子が消散した後に前記第2の検出器の作動を停止させるように構成された第2の検出器コントローラをさらに備える、請求項36に記載の荷電粒子ビームシステム。レーザミリングによって生み出された前記粒子が消散したことを示す前記第2の検出器からの信号を受け取るとすぐに前記第1の検出器を再び作動させるように、前記第1の検出器コントローラが構成された、請求項36~37のいずれかに記載の荷電粒子ビームシステム。前記レーザシステムが前記真空室の外側に配置され、前記ビームが、透過性の窓を通って前記真空室に入る、請求項36~38のいずれかに記載の荷電粒子ビームシステム。加工物をレーザ加工する方法であって、荷電粒子ビームシステムおよびレーザシステムを含むシステム内に加工物を装填するステップと、前記加工物上に荷電粒子ビームを導くステップと、前記荷電粒子ビームの衝突によって前記加工物から放出された2次粒子を第1の検出器を使用して検出することによって、前記加工物を画像化するステップと、前記第1の検出器の作動を停止させるステップと、前記レーザシステムを使用してパルスレーザビームを発生させ、前記レーザビームを前記加工物上に集束させるステップであって、前記パルスレーザビームが、レーザビームミリングによって加工物から材料を除去するのに十分な大きさのエネルギーを有し、所望の量の材料が除去されるまで前記レーザビームを前記加工物上に集束させるステップと、レーザミリングによって生み出された粒子が消散した後に前記第1の検出器を再び作動させるステップと、前記荷電粒子ビームを再び導いて前記加工物を画像化するステップとを含む方法。前記第1の検出器の作動を停止させた後に、前記レーザビームの衝突によって前記加工物から放出された粒子を第2の検出器を使用することによって検出することをさらに含む、請求項40に記載の方法。レーザミリングによって生み出された粒子が消散した後に前記第1の検出器を再び作動させることが、レーザミリングによって生み出された粒子が消散したことを示す前記第2の検出器からの信号を受け取るとすぐに前記第1の検出器を再び作動させることを含む、請求項41に記載の方法。前記第1の検出器が前記加工物を画像化するときに前記第2の検出器の作動を停止させ、前記第1の検出器の作動を停止させた後に前記第2の検出器を作動させる、請求項41に記載の方法。前記第1の検出器の作動を停止させることが、レーザビームミリング中に生み出された荷電粒子が前記第1の検出器に引き付けられないように、前記第1の検出器上に電荷を配することを含む、請求項40~43のいずれかに記載の方法。前記第2の検出器の作動を停止させることが、前記荷電粒子ビームの衝突によって前記加工物から放出された荷電粒子が前記第2の検出器に引き付けられないように、前記第2の検出器上に電荷を配することを含み、前記第2の検出器を作動させることが、レーザビームミリング中に生み出された荷電粒子が前記第2の検出器に引き付けられるように、前記第2の検出器上に電荷を配することを含む、請求項43に記載の方法。所望の量の材料が除去されるまで前記レーザビームを前記加工物上に集束させることが、ミリングの終点に達したことを示す信号を前記第2の検出器から受け取るまで、前記レーザビームを前記加工物上に集束させることを含む、請求項41~45のいずれかに記載の方法。ミリングの終点に達したことを示す前記信号が、前記レーザミリングによって除去している材料の変化を示す信号を含む、請求項46に記載の方法。前記加工物を画像化することが、前記荷電粒子ビームを使用したラスタ走査を開始し、前記レーザビームを発射する準備が整うまで継続し、次いで前記荷電粒子ビームの前記走査を停止することを含み、レーザの準備が整ったら、所望の期間、前記試料上に前記ビームを集束させ、前記荷電粒子ビームを再び導いて前記加工物を画像化することが、走査を停止した同じ座標から前記走査を再開することを含む、請求項40~47のいずれかに記載の方法。前記一連のステップが100μs未満で完了する、請求項48に記載の方法。添付図面は、本発明の理解を助けることが意図されており、特に明記しない限り、一律の尺度では描かれていない。これらの図面では、さまざまな図に示されている同一の構成要素またはほぼ同一の構成要素が、同様の符号によって示されている。見やすくするため、全ての図面の全ての構成要素に符号が付けられているわけではない。本発明の好ましい実施形態は、荷電粒子ビームシステム内に超短パルスレーザを導入する改良された装置を提供する。レーザを荷電粒子ビームシステムと組み合わせると、独立型のシステムにはないいくつかの利点が得られる。例えば、高分解能液体金属イオン源LMISFIBをフェムト秒レーザと組み合わせると、同じシステム内でのミリング用途の範囲を広げるために、レーザビームを使用して材料を高速に除去し、イオンビームを使用して高精度の微細機械加工を達成することができる。本発明の好ましい実施形態は、レーザビームを荷電粒子ビームと組み合わせるために室光学部品内で使用することができるいくつかの方法を提供する。後述するいくつかの実施形態では、レーザビームを透過させる材料から形成された窓を通して真空室内にレーザビームを導入する。レーザが真空室内に配置された他の好ましい実施形態も本発明の範囲に含まれる。当業者は、特に本明細書に提供された図を検討することによって、多くの代替実施形態を容易に認識するであろうが、この詳細な説明は本発明の好ましい実施形態を例示するものであり、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。本発明の好ましい方法または装置は多くの新規の態様を有する。本発明は、目的の異なる異なる方法または装置として実施することができるため、全ての実施形態に全ての態様が存在する必要はない。さらに、記載された実施形態の態様の多くは別々に特許を受けることができる。図2は、荷電粒子ビームカラム201およびレーザ204の組合せを備える本発明の好ましい一実施形態200を示す。図2の略図に示されているように、レーザ204からのレーザビーム202は、真空室208内に配置されたレンズ206によって集束して収束レーザビーム220となる。レーザビーム202は窓210を通って真空室に入る。図2の実施形態では、荷電粒子ビーム212に隣接して配置された単一のレンズ206または一群のレンズ図示せずを使用してレーザビーム220を、レーザビーム220が試料214の位置216に衝突するときにレーザビーム220が荷電粒子ビーム集束カラム201によって生み出された荷電粒子ビーム212と同じ位置に入射し、荷電粒子ビーム212と焦点を共有し、または荷電粒子ビーム212に隣接するような態様で集束させる。図3Aおよび3Bは、デュアルビームFIB/SEMと共焦点レーザの組合せを備える本発明の好ましい一実施形態300を示す。図2と同様に、レーザ図示せずからのレーザビーム302は、真空室308内に配置されたレンズ306によって集束する。図3の実施形態では、レーザビーム302の位置決めおよび集束を、レンズ位置決めアセンブリlenspositioningassembly320LPAによって制御することができ、LPA320を使用してレンズ306の位置X、YおよびZを調整することができる。LPA管324およびレンズ306を通過するように、レーザによって生み出されたビームをLPA窓322を通して導くことができる。電子ビームカラム316および集束イオンビームカラム317によって生み出された荷電粒子ビームを、試料314上のレーザビーム302と同じ位置に入射させることができる。図4A-4BはLPA320をより詳細に示す一実施形態400を示す。真空室の外壁破線432によって示されているにLPAの調整ヘッド430を取り付けることができる。XYZポジショナ434を使用して、X軸436、Y軸437およびZ軸438に沿ったレンズおよびレンズ管アセンブリの位置を調整することができる。図示の実施形態では、手動調整ノブ442および444を使用して、X軸およびY軸に沿ったレンズアセンブリの位置を調整することができ、回転アジャスタ446を手動で回転させて、レンズをZ軸に沿って内側および外側へ移動させることができる。XおよびYの調整は、レーザビームが一方または両方の荷電粒子ビームと同じ位置に入射するように、レーザビームを試料上に配置することを可能にする。Zの調整は、ビームを試料上に正確に集束させることを可能にする。さらに図5を参照すると、ベローズbellows568がZ調整を可能にし、同時にレンズ管アセンブリ内を真空に維持する。図4A-4Bには手動調整手段を示したが、知られている方法を使用した自動調整も可能であることを当業者は認識するであろう。図5はLPA320の断面を示す。レーザビーム302は窓322および管324を通って進む。調整ヘッド430は、ボルト562によって真空室432の外壁に取り付けることができる。調整ヘッドと真空室の外壁との間の接続部分を密封するために、Oリングまたは同様のシールのための空洞564を設けることができる。同様に、ベローズ568の上部および下部のOリング563が、レンズ管アセンブリの内部に対する真空シールを提供する。図6は、本発明の好ましい他の実施形態600を示す。荷電粒子ビーム612の源カラム601と試料614の間に配置された放物面鏡607を実装することによって、レーザビーム602を荷電粒子ビーム612と組み合わせることができる。放物面鏡607は、荷電粒子ビーム612が放物面鏡を通り抜け、試料に到達することを可能にする穴605を有することが好ましい。レーザ604によって生み出され、窓610を通って室608に入ったレーザビーム602は、鏡607によって反射し、同時に、レーザビーム602と荷電粒子ビーム612が軸および焦点を共有するような態様で試料614上へ集束することになる。図7は、カラム701によって生み出された荷電粒子ビーム712に隣接して放物面鏡707を配置することができる本発明の好ましい他の実施形態700を示す。この場合、鏡707が穴を有する必要はないであろう。レーザ704によって生み出され、窓710を通って室708に入ったレーザビーム702を反射させ、レーザビーム702が荷電粒子ビーム712と同じ位置に入射し、荷電粒子ビーム712と焦点を共有するか、または荷電粒子ビーム712に隣接するような態様で試料714上に集束させることができる。図8に示す好ましい他の実施形態800では、荷電粒子ビーム812の源カラム801と試料814の間に平面鏡807を配置することができる。この場合も、鏡807は、荷電粒子ビーム812が鏡807を通り抜け、試料814に到達することを可能にする穴805を有することが好ましい。この場合には、レーザ804によって生み出され、窓810を通って室808に入ったレーザビーム802を、鏡807に到達する前にレンズ806によってまたは一群のレンズによって集束させることができる。レンズ806または一群のレンズに対して、鏡807は、レンズ806と試料814の表面のレンズの焦点との間に配置されることが好ましい。したがって、この場合も、レーザビーム802と荷電粒子ビーム812は軸と焦点の両方を共有することになる。図9の好ましい実施形態900では、穴915を有するレンズ906をやはり穴905を有する平面鏡907の下方に配置することができ、レンズ906はしたがって、レーザ904によって生み出され、窓910を通って室908に入ったレーザビーム902を試料914上に集束させ、同時に、カラム901によって生み出された荷電粒子ビーム912の通過を依然として許す。この構成も、レーザビーム902と荷電粒子ビーム912が軸と焦点の両方を共有することを可能にする。図10に示す好ましい実施形態1000では、カラム1001によって生み出された荷電粒子ビーム1012に隣接して平面鏡1007を配置することができる。この場合、鏡1007に穴は必要ない。レーザ1004によって生み出され、窓1010を通って室1008に入ったレーザビーム1002は、レーザ1004と鏡1007の間または鏡1007と試料1014の間に配置されたレンズ1006によって試料1014上に集束することが好ましい。レンズ1006をレーザ1004と鏡1007の間に配置する場合、好ましくは、鏡1007を、レンズ1007と試料表面1014のレンズの焦点との間に配置すべきである。この実施形態では、試料表面において、レーザビーム1002を荷電粒子ビーム1012と同じ位置に入射させ、荷電粒子ビーム1012と焦点を共有させることができ、または荷電粒子ビーム1012に隣接させることができる。好ましい他の実施形態では、荷電粒子ビームに隣接して配置されたレンズまたは一群のレンズがテレセントリックレンズtelecentriclensfシータf-thetaであることが好ましい。レーザ源とレンズの間に配置された走査鏡または一群の走査鏡と組み合わせると、この構成は、レーザビームのパターン形成および/または走査を提供することができる。鏡と試料の間にレンズのない鏡構成を含む前述のどの好ましい実施形態でも、レーザビームのパターン形成および/または走査を提供するような方式で鏡を遠隔操作で動かすことができる。アライメントまたはパターン形成/走査に対する追加の自由度を提供するために、追加の鏡を追加することができる。さらに、レーザビームと試料の間の最終光学要素としてレンズまたは一群のレンズを含む前述のどの好ましい実施形態でも、レーザビームのパターン形成および/または走査を提供するような方式でレンズを遠隔操作で動かすことができる。図11は、材料を高速に除去するためのレーザ1106によって生み出された集束レーザビーム1118を、材料をさらに加工するためのFIBカラム1104によって生み出された集束イオンビームFIB1152および材料除去プロセスを監視するためのSEMカラム1102によって生み出された電子ビーム1150と組み合わせる、本発明の好ましい一実施形態に基づくシステム1100を示す。レーザ1106が鏡1110に向かってレーザビーム1108を導き、鏡1110はレーザビーム1108を反射させて反射ビーム1112を形成し、反射ビーム1112は透過性の窓1114を通して真空室1150内に導かれる。透過性とは、この窓が、使用している特定のタイプのレーザの波長に対して透過性であることを意味する。鏡1110または同種の反射要素を使用して、試料1120上のレーザビーム1118の位置を調整することもできる。レンズ1116が、レーザビーム1112実質的に平行とすることができるを集束させて、試料1120の表面または試料1120の表面付近に焦点を有する集束レーザビーム1118とする。レーザビーム1118は、機械加工中の試料1120の材料のアブレーションしきい値よりも大きなフルエンスで機能することができることが好ましい。本発明の実施形態は、十分なフルエンスを供給する、既存のまたは今後開発される任意のタイプのレーザを使用することができる。ある好ましいレーザは、ナノ秒ないしフェムト秒の短パルスレーザビームを提供する。適当なレーザには例えば、Ti:サファイア発振器もしくは増幅器、ファイバベースのレーザ、またはイッテルビウムもしくはクロムがドープされた薄ディスクレーザthindisklaserなどがある。アブレーションしきい値は基板材料の固有の特性であり、当業者は、さまざまな材料に対するアブレーションしきい値を、経験的にまたは文献から容易に決定することができる。例えば、シリコン基板の単一パルスアブレーションしきい値は約170mJ/cm2であり、そのため、本発明の好ましい実施形態に従ってシリコンを微細機械加工するためには、好ましくは、レーザフルエンスをこの値よりもわずかに大きくすべきである。ある好ましいレーザビームは、10nJから1mJの範囲のエネルギーおよび0.1J/cm2から100J/cm2の範囲のフルエンスを有する。シリコン基板をミリングする好ましい一実施形態では、レーザビームのフルエンスが190mJ/cm2、パルス持続時間が150フェムト秒、スポットサイズが2μmである。他の実施形態では、レーザビームのパルスエネルギーが50nJ、フルエンスが0.4J/cm2である。試料1120は一般に精密ステージ図示せず上に配置される。この精密ステージは、X-Y平面内で試料を平行移動させることができることが好ましく、さらに、Z軸に沿って加工物を平行移動させることができ、加えて、3次元構造を製造する際の融通性を最大にするために試料を傾けることおよび試料を回転させることができるとより好ましい。システム1100は任意選択で、電子ビームカラム1102、イオンビームカラム1104またはその両方など、1つまたは複数の荷電粒子ビームカラムを含み、それらの荷電粒子ビームカラムを使用して、レーザアブレーションプロセスを監視するために試料を画像化し、またはFIBミリングなどの他の加工作業もしくは他の画像化作業を実施することができる。イオンビームカラム1104は一般にイオンビーム1152を形成し、イオンビーム1152は、試料表面1120のレーザビーム1118の焦点または焦点付近に集束させることができる。FIBカラム1104はさらに、イオンビーム1152で基板表面を走査して、画像化および/またはFIBミリングを実行することができる。システム1100はさらに、電子ビーム1150または集束イオンビーム1152の存在下で基板1120と反応する前駆体ガスを供給するガス注入システム1130を含むことができる。先行技術においてよく知られているように、電子ビームカラム1102は、電子を生み出す電子源図示せずと、試料表面1120のSEM画像化に使用することができる微小な焦点を結ぶ集束電子ビーム1150を形成する電子-光学レンズ図示せずとを備える。偏向コイルまたは偏向板図示せずによって、電子ビーム1150を試料1120の表面に配置することができ、または電子ビーム1150で試料1120の表面を走査することができる。これらのレンズおよび偏向コイルの動作は電源/制御ユニット図示せずによって制御される。これらのレンズおよび偏向ユニットは、電場、磁場または電場と磁場の組合せを使用することにより電子ビームを操作することができることに留意されたい。試料室1150は、真空コントローラ図示せずの制御下にある高真空機械式ポンピングシステムを使用して試料室から排気するための1つまたは複数のガス出口を含むことが好ましい。試料室1150はさらに、そこを通して所望の圧力でガスを室に導入することができる1つまたは複数のガス入口を含むことが好ましい。レーザビーム1118は一般にパルスレーザビームであり、繰返し速度は100Hzから10kHzの間であることが好ましく、500Hzから1500Hzの間であるとより好ましい。レーザの動作中に、レーザビーム1118の衝突によって、試料1120の表面から、中性原子、分子、電子およびイオンの混合物1124が飛び出し、試料表面1120の上方にプラズマプルーム1126を形成する。この材料は、高エネルギーのプラズマ、ガスおよび固体片の混合物として反応領域を出るため、アブレーションプロセスは材料の爆発的な蒸発に似ており、レーザビーム1118が集束する点から上方へ材料破片1124を押し上げる。多数の電子およびイオンプラズマプルームのこの突然の生成が、結果的に、画像化に使用する荷電粒子検出器を飽和させることがある。荷電粒子ビームシステムは一般に、荷電粒子ビームが試料に衝突することによって生み出された2次粒子を検出する1つまたは複数の検出器を使用する。これらの検出器はしばしば高い信号利得を特徴とし、試料を高速に画像化するのに十分な高い信号対雑音比を提供するためには一般に、この高い信号利得が必要である。アブレーションプロセスによって生み出された荷電粒子の比較的に大きな束は、結果的に、これらの2次粒子画像化検出器をかなりの期間例えば>10μs飽和させる。この飽和の結果、アーチファクト例えば白いスポットまたは筋streakが生じることがあり、それらのアーチファクトは、レーザミリングと同時に撮影された基板の画像の質を低下させる。本発明の好ましい実施形態の1つの目的は、ここでは1型検出器と称する荷電粒子検出器のこの飽和を防ぐことである。1型検出器は、荷電粒子ビームの衝突によって試料から放出された2次電子、2次イオンまたは後方散乱電子のうちの1つまたは複数を検出するように構成された一般に1000倍を超える利得を有する検出器と定義される。これらの信号電流は一般に、レーザビーム1118によって生み出される電子およびイオンの電流1124よりも数桁小さい。したがって、レーザアブレーションによる粒子電流1124に1型検出器がさらされた場合には、1型検出器に対する信号飽和および/または損傷が起こりうることを出願人は見出した。したがって、本発明の好ましい実施形態の目的は、システム1100などの一般的な荷電粒子画像化および/または荷電粒子加工システム内に見られる複数の1型検出器に対するこの信号飽和および/または損傷を防ぐことである。図11では、複数の1型検出器が検出器1132、1136および1140を含む。第1の1型検出器1132は、FIBビーム1152、電子ビーム1150およびレーザビーム1118の側方に位置することが好ましく、第1の1型検出器1132は、レーザビーム1118が試料1120に衝突することによって生み出された電子および/またはイオンの一部にさらされる。適当な検出器タイプの例には、シンチレータ-光電子増倍管検出器、チャンネルトロンまたは固体PINダイオード検出器が含まれる。別の1型検出器1136はSEMカラム1102の底面に位置することが好ましい。検出器1136は例えば、電子ビーム1150を試料1120の方へ通過させるための中心穴を有するチャンネル型電子倍増管プレートを含むことができる。別の1型検出器1140は、SEMカラム1102内に取り付けられることが好ましい。検出器1140は例えば、シンチレータ-光電子増倍管検出器を含むことができる。一般的なシステム1100は、それぞれの位置1132、1136および1140に1つまたは複数の1型検出器を含むことができる。検出器1132、1136および1140はそれぞれ、ケーブル1134、1138および1142によって1型検出器コントローラ1152に接続されていることが好ましい。1型検出器コントローラ1152は、システム内にレーザビーム1118またはプラズマプルーム1126が存在しないときに1型検出器を作動させることを可能にし、さらに、レーザパルスを発する直前に1型検出器の作動を停止させることを可能にする。これについては、図12を参照して後により詳細に説明する。1型検出器の作動を停止させるのにはさまざまな方法を使用することができ、それらの方法には、限定はされないが、以下の方法が含まれる:11型検出器の捕集面に撥ね返すバイアス電圧repellingbiasvoltageを印加し、それによって粒子の捕集を防ぐ方法、21型検出器の捕集面の近くにまたは1型検出器の捕集面に渡って取り付けられたスクリーン構造物または格子構造物に撥ね返すバイアス電圧を印加し、それによって粒子の捕集を防ぐ方法、31型検出器内の1つまたは複数の内部電圧例えば光電子増倍管上のバイアス電圧またはチャンネルトロンもしくはマルチチャンネルプレートを横切るバイアス電圧をオフにし、それによって検出器の利得を低減させまたはなくす方法、あるいは4検出器の捕集面まで粒子が透過することを防ぐために、試料と1型検出器の間に取り付けられた1つまたは複数の偏向電極に電圧を印加する方法。1型検出器を作動させる方法は本質的に、上記の可能な方法とは反対のことを行うことになり、その結果、全ての場合に、1型検出器は再び、試料からの2次粒子および/または後方散乱粒子を捕集することができるようになる。1型検出器の作動停止状態と作動状態とを高速に切り替えることができるように、1型検出器の作動および作動停止を可能にする方法および構造のサイクルタイムは短いことが好ましい。1型検出器の一般的な作動時間および作動停止時間は100nsから10μsの範囲にあり、100nsから2μsの間にあるとより好ましい。図15-18は、軸から外して配置された1型検出器と荷電粒子カラムの下方に配置された1型検出器の両方について、検出器の作動停止および作動のための例示的な構造および電圧を示す。図12は、複数の1型検出器を備える図11の好ましい実施形態の動作の流れ図1200を示す分かりやすくするため、検出器を作動させる方法および検出器の作動を停止させる方法の詳細は示されていない。ブロック1202で、複数の1型検出器のうちの1つまたは複数の1型検出器の作動、ビームのアンブランキングunblankingおよび走査ラスタの開始によって、新たな画像化/レーザ加工プロセスを開始する。ブロック1204で、試料表面を横切ってビームが一般にあるラスタパターンに従って移動すると、表面から、2次粒子および/または後方散乱粒子が放出され、それらの粒子は1型検出器1つまたは複数によって捕集されて、SEM動作中の2次電子SE信号および/または後方散乱電子BSE信号、FIB動作中の2次イオンSI信号などの画像化信号1つまたは複数を提供する。判断ブロック1206は、図11のレーザ1106などのレーザの状態を監視して、そのレーザがレーザビームを発射する準備が整ったかどうかを判定する。一般的なパルスレーザは、それぞれのレーザパルスの後に回復するための最短時間を有し、この回復時間がレーザの最大繰返し速度を決定する。直前のパルスから回復すると、そのレーザが再びレーザビームを発射する準備が整う。ある場合には発射頻度を最大にすることが求められ、その場合には、レーザの準備が整うと、システム図1のシステム1100などは最短の遅延でブロック1208に移行することになる。別の場合には、次のレーザパルスを発射する前に追加の画像化が求められることがあり、その場合、システムは、ブロック1208に移行する前に、レーザが再びレーザビームを発射する準備が整った後も、さらにある期間、ブロック1204に留まることになる。レーザがレーザビームを発射する準備が整い、オペレータまたはシステムがレーザビームの発射を望んだら、走査ラスタを停止し、1型検出器1つまたは複数の作動を停止させる。しかしながら、これらの両方の条件が満たされるまで、システムは、ブロック1204で、1つまたは複数の1型検出器を使用して画像データを取得し続ける。この時点で、荷電粒子ビームを任意選択でブランキングしてもよい。作動の停止によって、プラズマプルーム図11のプルーム1126などの潜在的に有害な影響から1型検出器が保護されたら、ブロック1210で、1つまたは連続する複数のレーザビームパルスを試料に発射することができる。図11の実施形態に関しては、ブロック1212で、所定の遅延期間、好ましくは0.1から10μsの遅延期間が終了した後に、ブロック1214に進む。この遅延期間は、プラズマプルームが試料から分散または消散することを可能にし、それによって1型検出器を前述のように保護する。本明細書で使用されるとき、プルームの分散または消散という表現は、レーザビームミリングによって生み出された粒子の一部が依然として存在する場合であっても、プルーム中の粒子によって1型検出器が飽和したり、かつ/または損傷したりすることがもはやない程度までプルームが分散または消散したことを言うために使用される。この遅延期間の後、ブロック1214で、1型検出器を再び作動させ、ブロック1208で走査ラスタを停止したX-Y位置からラスタを再開することによって、システムを画像化モードに復帰させる。判断ブロック1216は、走査ラスタの完了に向けた進捗を監視し、ラスタが完了していない場合にはブロック1204に戻り、ラスタが完了した場合にはブロック1218へ進み、終了となる。好ましい実施形態では、検出器の作動を停止させ、レーザパルスを試料に導き、プルームが消散するのを待ち、検出器を再び作動させるこの全プロセスにかかる時間は数マイクロ秒、例えば100μs未満でしかない。実際、レーザミリングを実施しているときに試料の画像を見ているオペレータには、このミリングと荷電粒子ビームを用いた画像化が同時に行われているように見えることが好ましい。図13は、本発明の好ましい一実施形態に基づくシステム1300を示す。システム1300は、図11のシステムと同じように構成されているが、複数の2型検出器1360および1364が追加されており、これらの2型検出器は、対応するそれぞれのケーブル1362および1366によって2型検出器コントローラ1378に接続されている。2型検出器は、飽和および/または損傷の危険なしにプラズマプルーム1126からの電子およびイオンを捕集することができる図20参照。一般的な2型検出器は、1型検出器よりもはるかに低い利得一般に1倍から100倍を有するファラデーカップFaradaycupまたは他のタイプの検出器を含むことができる。好ましい一実施形態では、試料位置における立体角を十分に大きくして、プルーム1126からの電子および陰イオンのかなりの部分を試料に対する正バイアスを用いて捕集するために、レーザビーム1118の焦点の近くに第1の2型検出器1360を取り付ける。このような検出器の取付けおよび位置決めは先行技術において知られており、プルームからの電子および陰イオンのかなりの部分が、プルームを正確に特徴づけられることを可能にする十分に大きな部分であることを当業者は認識するであろう。第2の2型検出器1364は検出器1360から離して取り付けることができ、プルーム1126からの陽イオンのかなりの部分を捕集するために負にバイアスすることができる。2型検出器は、後述するように、レーザアブレーションプロセスの終点の検出を可能にすることができる。画像化中、2型検出器は、2次電子もしくは2次イオンまたは後方散乱電子を捕集しないことが好ましい。2型検出器による捕集は、画像化に対する高い信号対雑音比を低下させると考えられるためである。したがって、プルーム1126がないときには、2型検出器の作動は停止されており、1型検出器は作動していることが好ましい。反対に、レーザパルスの直前、およびレーザパルス後の試料の上方にプラズマプルームが依然として存在している間は、図11-12を参照して上で論じたようにして1型検出器の作動を停止させることが望ましい。2型検出器を作動させてプラズマプルームからの信号を捕集すると、以下のようないくつかのタイプの情報を提供することができる:1試料の上方にプラズマプルームが存在することを示す信号、したがって飽和および/または損傷から1型検出器を保護するために1型検出器を作動させることが望ましくない条件の存在を示す信号、21型検出器の再作動および試料の画像化の再開を可能にするレベルまでプラズマプルームが消散したことを示す信号、3レーザアブレーションプロセスがその下の材料層など所定の終点までのミリングを完了したとオペレータまたはシステムが判定することを可能にする終点判定信号など。レーザ機械加工とともに使用される終点判定プロセスは、本発明の譲受人に譲渡された、参照により本明細書に組み込まれているMethodandApparatusforLaserMachiningという名称の米国特許出願第61/079,304号2009年7月9日に記載されている。1つのタイプの終点信号は、加工中の試料を解析する光電子収率分光photoelectronyieldspectroscopicPYS信号とすることができる。PYSでは、レーザビームが光電子の放出を誘起し、それらの光電子を、複数の2型検出器のうちの1つまたは複数の2型検出器が捕集して、1レーザパルスごとに生み出される電子およびイオンの数に関する情報を提供することができる。この数は、その時点でレーザによって除去されている材料を示し、したがって終点判定信号および/または解析ツールの役目を果たしうる。2型検出器は、図20を参照して後に論じるように、プラズマプルームからの電子またはイオンを捕集するためのバイアス電圧を印加することによって作動させることができる。2型検出器の作動の停止は、図20を参照して後に論じるように、この捕集バイアス電圧を除くことによって達成することができる。図14は、1型検出器と2型検出器の両方をそれぞれ複数備える図13の好ましい実施形態の動作の流れ図1400を示す分かりやすくするため、個々の1型検出器および2型検出器を作動させる方法およびそれらの検出器の作動を停止させる方法の詳細は示されていない。ブロック1402で、複数の1型検出器のうちの1つまたは複数の1型検出器の作動、2型検出器の作動停止、ビームのアンブランキングおよび走査ラスタの開始によって、新たな画像化/レーザ加工プロセスを開始する。ブロック1404で、試料表面を横切ってビームが一般にあるラスタパターンに従って移動すると、表面から、2次粒子および/または後方散乱粒子が放出され、それらの粒子は1型検出器1つまたは複数によって捕集されて、SEM動作中の2次電子SE信号および/または後方散乱電子BSE信号、FIB動作中の2次イオンSI信号などの画像化信号1つまたは複数を提供する。判断ブロック1406は、レーザの状態を監視して、そのレーザがレーザビームを発射する準備が整ったかどうかを判定する。レーザがレーザビームを発射する準備が整い、オペレータまたはシステムがレーザビームの発射を望んだら、ブロック1408へ進む。両方の条件が満たされるまで、システムは、ブロック1404で、1つまたは複数の1型検出器を使用して画像データを取得し続けることができる。ブロック1408で、走査ラスタを停止し、1型検出器1つまたは複数の作動を停止させ、複数の2型検出器のうちの1つまたは複数の2型検出器を作動させることができる。この時点で、荷電粒子ビームを任意選択でブランキングしてもよい。作動の停止によって、プラズマプルームの潜在的に有害な影響から1型検出器が保護されたら、ブロック1410で、1つまたは連続する複数のレーザビームパルスを試料に発射することができる。図13の実施形態に関しては、ブロック1412で、所定の遅延期間、好ましくは0.1から10μsの遅延期間が終了した後に、システムは動作を再開する。さらに、このシステムは、2型検出器の出力1つまたは複数も監視して、プラズマプルームが分散したかどうかを検出する。好ましい一実施形態では、1レーザパルスが発射されてから所定の最短遅延期間が経過したことと、22型検出器によってプラズマが検出されなかったことの両方が起こったときにだけ、システムはブロック1414に進む。この最短遅延期間は、プラズマが分散したとの誤った信号を2型検出器が発した場合に1型検出器を保護するバックアップとして使用することができる。これらの条件がともに満たされたら、ブロック1414で、複数の1型検出器のうちの1つまたは複数の1型検出器を再び作動させ、2型検出器の作動を停止させ、ブロック1408で走査ラスタを停止したX-Y位置からラスタを再開することによって、システムを画像化モードに復帰させる。判断ブロック1416は、走査ラスタの完了に向けた進捗を監視し、ラスタが完了していない場合にはブロック1404に戻り、ラスタが完了した場合にはブロック1418へ進み、終了となる。前述の方法と同様に、好ましい実施形態では、1型検出器の作動を停止させ、2型検出器を作動させ、レーザパルスを試料に導き、プルームが消散するのを待ち、2型検出器の作動を停止させ、1型検出器を再び作動させるこの全プロセスにかかる時間は数マイクロ秒、例えば100μs未満でしかない。実際、レーザミリングを実施しているときに試料の画像を見ているオペレータには、このミリングと荷電粒子ビームを用いた画像化が同時に行われているように見えることが好ましい。図15は、軸外れ1型検出器図11および13の検出器1132などの好ましい一実施形態内に検出器作動停止板1508および1510を含む検出器アセンブリの好ましい一実施形態1500を示す。検出器アセンブリ1500は、検出器作動停止板1508および1510の後方に配置された検出器1502を備え、検出器作動停止板1508および1510は、対応するそれぞれのケーブル1514および1516によって1型検出器コントローラ1152図11および13に示されているに接続されている。検出器1502は、ケーブル1512によって1型コントローラに接続されている。検出器アセンブリ1504内の板1508および1510は平板とすることができ、または円弧を含むことができ、図示されているように正および負のバイアス電圧が印加されている。検出器1502への電子およびイオンの透過を、電子または陰イオン軌道1532およびイオン軌道1530によって示されているようにして実質的に低減させまたは防ぐことによって、検出器板1508および1510は1型検出器作動停止機能を実行することができる。板1510上の負電圧は、図11および13のプラズマプルーム1126などのプラズマプルームからの陽イオンを捕集する。板1508上の正電圧は、プラズマプルームからの電子および陰イオンを捕集する。その結果、プラズマプルームからの中性粒子だけが検出器1502に衝突しうる。この中性束は、プラズマプルームを見通す線上に位置しないように検出器1502の入口を構成することによって、低減させまたは実質的に排除することができる。この軸外れ1型検出器を作動させるには、板1508上の電圧および板1510上の電圧を、検出器1502の入口の電圧と実質的に等しくなるように設定することが考えられる。図16は、軸外れ1型検出器図11および13の検出器1132などの他の実施形態内の検出器作動停止格子1608および1610の動作を示す1600。検出器アセンブリ1604は、検出器作動停止格子1608および1610の後方に配置された検出器1602を備え、検出器作動停止格子1608および1610は、対応するそれぞれのケーブル1614および1616によって1型検出器コントローラ1152図11および13に示されているに接続されている。検出器1602は、ケーブル1612によって1型コントローラに接続されている。図16Aでは、検出器アセンブリ1604の軸に沿った電圧の概略的なグラフ1660が、格子1608上の正電圧と格子1610上の負電圧の組み合わせが、陽イオン軌道1630ならびに電子および陰イオン軌道1632の透過をどのようにして防ぐのかを示している。電子および陰イオンは、格子1610を通過する前に方向を反転させるように示されており、これらの負に帯電した粒子の一部は正にバイアスされた格子1608に衝突しうる。格子1608から放出された2次粒子または後方散乱粒子は、格子1610上の負バイアスのため検出器1602の入口に到達することができない。プラズマプルームからの中性粒子だけが検出器1602に衝突しうる。図15の検出器アセンブリと同様に、この中性束は、プラズマプルームを見通す線上に位置しないように検出器1602の入口を構成することによって、低減させまたは実質的に排除することができる。この軸外れ1型検出器1604を作動させるには、両方の格子1608および1610上の電圧を、検出器1602の入口の電圧と実質的に等しくなるように設定することが考えられる。図16Bには、検出器1604内を見た端面図が示されている。入口開口1606を通して第1の格子1608だけが見える。図17は、荷電粒子カラムの底面の下方に配置された1型検出器図11および13の検出器1136などの好ましい一実施形態内の検出器作動停止板1708および1710の動作を示す。1型検出器アセンブリ1700は、検出器作動停止板1708および1710の上方に配置された一般的なデュアルシェブロンdual-chevron構成の一対のマルチチャンネルプレートMCP1704および1706を備え、検出器作動停止板1708および1710は、対応するそれぞれのケーブル1714および1716によって1型検出器コントローラ1152図11および13に示されているに接続されている。MCP1704および1706は、対応するそれぞれのケーブル1712および1713によって1型コントローラに接続されている。MCP1704の上方には荷電粒子カラムの下端1702が示されている。本発明のこの好ましい実施形態のさらなる重大な利点は、プラズマプルームからの汚染物質がカラムの底面、さらにはカラムの内部に付着することが相当に低減する可能性があることである。このタイプの汚染は時に抵抗性の付着物を形成し、そのような付着物は帯電し、荷電粒子ビームを偏向させることがある。試料1780からの電子およびイオンのMCP1706への透過を大幅に低減させまたは防ぐ1型検出器作動停止機能が、電子軌道1732およびイオン軌道1730によって示されている。板1710上の負電圧は、図11および13のプルーム1126などのプラズマプルームからの陽イオンを捕集する。板1708上の正電圧は、プラズマプルームからの電子および陰イオンを捕集する。プラズマプルームからの中性粒子だけがMCP1706に衝突しうる。この軸外れ1型検出器1704を作動させるには、両方の板1708および1710上の電圧を、検出器1706の入口の電圧と実質的に等しくなるように設定することが考えられる。図18は、荷電粒子カラムの下方に配置された図11および13の検出器1136などの1型検出器の好ましい他の実施形態内の検出器作動停止格子1808および1810の動作を示す。1型検出器アセンブリ1800は、検出器作動停止格子1808および1810の上方に配置された一般的なデュアルシェブロン構成の一対のマルチチャンネルプレートMCP1804および1806を備え、検出器作動停止格子1808および1810は、対応するそれぞれのケーブル1814および1816によって、図11および13のコントローラ1152などの1型検出器コントローラ図示せずに接続されている。MCP1804および1806は、対応するそれぞれのケーブル1812および1813によって1型コントローラに接続されている。MCP1804の上方には荷電粒子カラムの下端1802が示されている。図17と同様に、本発明のこの好ましい実施形態のさらなる重大な利点は、プラズマプルームからの汚染物質がカラムの底面、さらにはカラムの内部に付着することが相当に低減する可能性があることである。図18Aは、1型検出器アセンブリの軸に沿った電圧の概略的なグラフ1860を示しており、このグラフは、格子1808上の正電圧と格子1810上の負電圧の組み合わせが、試料1880からの陽イオン図18の軌道1830ならびに電子および陰イオン図18の軌道1832の透過をどのようにして防ぐのかを示している。電子および陰イオンは、格子1810を通過する前に方向を反転させるように示されている。これらの負に帯電した粒子の一部は正にバイアスされた格子1808に衝突しうる。格子1808から放出された2次粒子または後方散乱粒子は、格子1810上の負バイアスのためMCP1806の入口に到達することができない。プラズマプルームからの中性粒子だけがMCP1806に衝突しうる。この軸外れ1型検出器を作動させるには、両方の格子1808および1810上の電圧を、MCP1806の入口の電圧と実質的に等しくなるように設定することが考えられる。荷電粒子カラム内に配置された図11および13の検出器1140などの1型検出器は、荷電粒子カラム内のカラムの下端と検出器1140の間の1または複数の既存の電極を利用して、カラム内の1型検出器の入口から電子およびイオンをそらすことができる。図15-18は、1型検出器の例示的な好ましい実施形態を示すが、1型検出器を作動させ、1型検出器の作動を停止させる他の構造および方法も本発明の範囲に含まれる。図19は、画像化中のカラムの底面の下方に配置された1型検出器の作動および2型検出器の作動停止を示す1900。この図には、図18の1型検出器ならびに2つの2型検出器1910および1912が示されており、2型検出器1910および1912は、対応するそれぞれのケーブル1950および1952によって2型検出器コントローラ1378図13に示されているに接続されている。画像化中は、図14のブロック1402に記載されているように、図19に示すように2型検出器の捕集端に0Vを印加することによって、2型検出器の作動が停止されている。したがって、試料1880と2型検出器1910および1912との間には、電子またはイオンを2型検出器内へ引き入れる電場が存在しない。2次粒子および後方散乱粒子は一般に、1次荷電粒子ビーム1902が試料1880に衝突した位置1908から出現して上方へ移動するため、検出器1910および1912によって捕集されるのは2次粒子および後方散乱粒子のごく一部だけである。2次粒子および/または後方散乱粒子1932のはるかに大部分が格子1808および1810を通過して、MCP1806によって捕集される。図20は、レーザパルシング2002中およびプラズマプルーム2045の消散中の1型検出器の作動停止および2型検出器の作動を示す、図19のカラム構成2000を示す。検出器作動停止格子1808および1810は、図18と同様に、例えば試料1880の表面の位置2008にレーザビーム2002が衝突することによって生み出される電子、陰イオン1832および陽イオン1830の大きな束からマルチチャンネルプレート1806および1804を含む1型検出器を保護するようにバイアスされている。格子1808および1810の作動停止機能は図18に示したとおりである。2型検出器1910の捕集端に正バイアスが印加されて、プラズマプルーム2045からの電子および陰イオン2032を引き付ける。2型検出器1912の捕集端に負バイアスが印加されて、プラズマプルーム2045からの陽イオン2030を引き付ける。検出器1910と検出器1912の間の電圧差によって試料1880の表面に平行な電場が生じ、この電場が、2型検出器がない場合例えば図11の構成よりも短い時間でプラズマプルーム2045を払いのける役割を果たし、したがって、2型検出器を追加すると、1型検出器を保護する例えば図14のブロック1412および1414のに必要な時間が短縮されることによってスループットが向上するというさらなる利点が得られる。2型検出器の他の利点は、1型検出器やレーザビームを集束させるレンズ図3A-4Bのレンズ306などなどのシステム内の構造物を、プラズマプルームに起因する起こりうる損傷から保護することである。正にバイアスされた2型検出器および負にバイアスされた2型検出器によって捕集された部分のプラズマプルームは、それらの検出器および構造物に到達することができず、それらの損傷を引き起こすおそれがない。図21は、試料のレーザアブレーションと試料の画像化の間の干渉を示す1型検出器からの画像2100を示す。白い破線の正方形2106で囲われた、画像2100の中央の小領域のクローズアップ画像が図22に示されている。ビームは、X軸2102に沿って右へ走査し、したがって検出器の飽和に起因する白い筋は水平であり、その筋は、左の画素が最も明るくレーザパルス中、右へ行くにつれてプラズマプルームが消散するにつれて消滅する。Y軸垂直下向き2104はラスタの低速走査方向である。この例では、レーザパルス中またはプラズマプルームが消散している間も1型検出器の作動は停止されておらず、そのため、それぞれのレーザパルスによって誘起されたプラズマプルームからの電子およびイオンが検出器を飽和させる。ビームが、それぞれの走査線に沿って右方向へ水平に走査すると、プラズマプルームからの荷電粒子が検出器によって捕集され、それによって白い画素最大輝度が2206から始まり右方へ延び、点2208を過ぎると緩やかに消滅する。レーザパルスとレーザパルスの間に1型検出器は回復し、高信号対雑音比の画像を提供することができようになる。後に説明する図25は、2つのレーザパルスの前、間および後の画像輝度の概略的なグラフである。図23は、前の図21-22の例よりも高いレーザビーム強度での試料のレーザアブレーションと試料の画像化の間の干渉を示す1型検出器からの画像2300を示す。破線の正方形2306で囲われた画像2300の中央の小領域のクローズアップ画像が図24に示されている。ビームは、X軸2302に沿って右へ走査し、したがって検出器の飽和に起因する白い筋は水平であり、その筋は、左の画素が最も明るくレーザパルス中、右へ行くにつれてプラズマプルームが消散するにつれて消滅する。Y軸垂直下向き2304はラスタの低速走査方向である。この例では、レーザパルス中またはプラズマプルームが消散している間も1型検出器の作動は停止されておらず、そのため、それぞれのレーザパルスによって誘起されたプラズマプルームからの電子およびイオンが検出器を飽和させる。図21-22の例に比べてレーザ強度が高いため、検出器の飽和の程度はこの図の例の方がはるかに高く、その結果、それぞれのレーザパルスの後の1型検出器の回復時間はより長くなる図24も参照されたい。白い画素最大輝度は2406から始まり、右方へ遠くまで延び、点2408を過ぎると非常に緩やかに消滅する。図21-22の状況とは違い、レーザパルスとレーザパルスの間に1型検出器は十分には回復することができず、したがって画像は全体的に図21-22の画像よりも明るい。後に説明する図26は、2つのレーザパルスの前、間および後の画像輝度の概略的なグラフである。図25は、1型検出器の作動を停止させないときの図21-22に示したケースでの検出器の飽和の影響の概略的なグラフである。画像輝度Y軸2504は時間X軸2502の関数としてプロットされている。レーザパルス2506の画像飽和とレーザパルス2508の画像飽和を所望のスケールで同じグラフ上に示すことができるように、X軸は、データの中断2530を有するように示されている。時刻2506の最初のレーザパルスの前の画像輝度2514は飽和していない。輝度曲線の破線部分2516は正しい画像輝度、すなわちレーザパルス中およびプラズマプルームが消散している間は1型検出器の作動を停止させることができる本発明のさまざまな実施形態を使用していれば表示されたであろう画像輝度を表す。しかしながら、検出器の作動は停止されないため、システムオペレータに実際に示されるのは不正確な輝度曲線であり、その曲線は、急激な上昇2520、それに続く飽和した複数の画素2522全ての画素が最大輝度2512を示す、およびそれに続く輝度の緩やかな低下2524を含み、最終的には飽和していない画像輝度曲線2518となる。その後、輝度曲線は、時刻2508の次のレーザパルスまで検出器によって正しく決定されるであろう。レーザパルスとレーザパルスの間の時間間隔2580は一般に0.5から2.0msである。図26は、1型検出器の作動を停止させないときの図23-24に示したケースでの検出器の飽和の影響の概略的なグラフである。画像輝度Y軸2604は時間X軸2602の関数としてプロットされている。レーザパルス2606の画像飽和とレーザパルス2608の画像飽和を所望のスケールで同じグラフ上に示すことができるように、X軸は、データの中断2630を有するように示されている。時刻2606の最初のレーザパルスの前の画像輝度2614は飽和していない。輝度曲線2616の破線部分は正しい画像輝度、すなわちレーザパルス中およびプラズマプルームが消散している間は1型検出器の作動を停止させることができる本発明のさまざまな実施形態を使用していれば表示されたであろう画像輝度を表す。しかしながら、検出器の作動は停止されないため、システムオペレータに実際に示されるのは不正確な輝度曲線であり、その曲線は、急激な上昇2620およびそれに続く飽和した複数の画素2622全ての画素が最大輝度2612を示すを含む。レーザパルスのパワーがより大きいため、図26は、図25に見られる飽和期間よりもかなり長い飽和期間を示している。検出器の飽和の程度がより大きいため、飽和していない正しいレベルまでの輝度の低下を示す曲線も、図26の方がより長く、より緩やかである。曲線2624は最終的に、飽和していない画像輝度曲線2618となる。その後、輝度曲線は、時刻2608の次のレーザパルスまで検出器によって正しく決定されるであろう。検出器内の回復が長期間かかる影響で、曲線2618の画像輝度は、平均検出器信号レベルのある増大およびコントラストの低下を示す。レーザパルスとレーザパルスの間の時間間隔2680は一般に0.5から2.0msである。図27は、1型検出器の作動停止を実施するシステム内の1型検出器からの画像2700を示し、この画像は、試料のレーザアブレーションと試料の画像化の間の干渉を示していない。高速走査軸2702は水平右方向であり、低速走査軸2704は垂直下方向である。図12の流れ図に記載された方法および図14の流れ図に記載された方法はいずれも、それぞれのレーザパルスの直前からプラズマプルームが消散した後までの期間、1型検出器の作動を停止させることにより、1型検出器を飽和から保護することを可能にすると思われる。本発明は幅広い適用可能性を有し、上記の例において説明し、示した多くの利点を提供することができる。本発明の実施形態は、具体的な用途によって大きく異なり、全ての実施形態が、これらの全ての利点を提供するわけではなく、本発明によって達成可能な全ての目的を達成するわけではない。上記の説明の多く部分が半導体デバイスまたはウェーハを処理することを対象としているが、本発明は、適当な任意の基板または表面に対して使用することができる。本発明を実施するのに適した粒子ビームシステムは例えば、本出願の譲受人であるFEICompanyから市販されている。レーザ加工中により正確な終点判定信号を提供するため、2型検出器は、2次イオン質量分析計SIMSを備えることができる。図面は、真空システムの外側にあるレーザを示しているが、真空システム内にレーザを有するシステム構成も本発明の好ましい実施形態の範囲に含まれる。以上の本発明の説明は主に、レーザを荷電粒子ビームシステムと組み合わせる装置を対象としているが、そのような装置を使用する方法も本発明の範囲に含まれることを認識すべきである。さらに、本発明の実施形態は、コンピュータハードウェアによって、ハードウェアとソフトウェアの組合せによって、またはコンピュータ可読の非一時的記憶装置に記憶されたコンピュータ命令によって実現することができることも認識すべきである。本発明の方法は、標準プログラミング技法を使用し、本明細書に記載された方法および図に基づいてコンピュータプログラムとして実現することができ、このコンピュータプログラムは、コンピュータプログラムを含むように構成されたコンピュータ可読の非一時的記憶媒体を含み、そのように構成された記憶媒体は、コンピュータを、予め定義された特定の方式で動作させる。コンピュータシステムと通信するため、それぞれのプログラムは、高水準手続き型プログラミング言語またはオブジェクト指向プログラミング言語で実現することができる。しかしながら、所望ならば、それらのプログラムを、アセンブラ言語または機械語で実現することもできる。いずれにせよ、その言語は、コンパイルまたは解釈される言語とすることができる。さらに、そのプログラムは、そのプログラムを実行するようにプログラムされた専用集積回路上で実行することができる。さらに、方法論は、限定はされないが、荷電粒子ツールもしくは他の画像化デバイスとは別個の、荷電粒子ツールもしくは他の画像化デバイスと一体の、または荷電粒子ツールもしくは他の画像化デバイスと通信するパーソナルコンピュータ、ミニコンピュータ、メインフレーム、ワークステーション、ネットワーク化されたコンピューティング環境または分散コンピューティング環境、コンピュータプラットホームなどを含む、任意のタイプのコンピューティングプラットホームで実現することができる。本発明の諸態様は、取外し可能であるか、またはコンピューティングプラットホームと一体であるかを問わない、ハードディスク、光学式読取りおよび/もしくは書込み記憶媒体、RAM、ROMなどの記憶媒体上または記憶装置上に記憶された機械可読コードであって、プログラム可能なコンピュータが、本明細書に記載された手順を実行するために、その記憶媒体または記憶装置を読んだときに、そのコンピュータを構成し、動作させるために、そのコンピュータが読むことができるように記憶された機械可読コードとして実現することができる。さらに、機械可読コードまたは機械可読コードの一部を、有線または無線ネットワークを介して伝送することができる。本明細書に記載された発明は、マイクロプロセッサまたは他のデータ処理装置と連携して上述の諸ステップを実現する命令またはプログラムを含む、これらのさまざまなタイプのコンピュータ可読記憶媒体、およびその他のさまざまなタイプのコンピュータ可読記憶媒体を含む。本発明はさらに、本明細書に記載された方法および技法に従ってプログラムされたコンピュータを含む。入力データに対してコンピュータプログラムを使用して、本明細書に記載された機能を実行し、それによって入力データを変換して出力データを生成させることができる。この出力情報は、ディスプレイモニタなどの1つまたは複数の出力装置に出力される。本発明の好ましい実施形態では、変換されたデータが物理的な実在する物体を表し、これには、その物理的な実在する物体の特定の視覚的描写をディスプレイ上に生成することが含まれる。本発明の好ましい実施形態はさらに、粒子ビームを使用して試料を画像化するために、FIB、SEMなどの粒子ビーム装置を利用する。試料を画像化するために使用されるこのような粒子は試料と本来的に相互作用し、その結果、試料はある程度、物理的に変形する。さらに、本明細書の全体を通じて、計算する、決定する、測定する、生成させる、検出する、形成するなどの用語を利用した議論は、コンピュータシステムまたは同様の電子装置の動作および処理に言及し、そのコンピュータシステムまたは同様の電子装置は、コンピュータシステム内の物理量として表されたデータを操作し、そのデータを、その同じコンピュータシステムまたは他の情報記憶装置内、伝送装置内もしくは表示装置内の、物理量として同様に表された他のデータに変換する。以上の議論および特許請求の範囲では、用語含むincludingおよび備えるcomprisingが、オープンエンドopen-ended型の用語として使用されており、したがって、これらの用語は、...を含むが、それらだけに限定はされないincluding,butnotlimitedtoことを意味すると解釈すべきである。用語加工物、試料、基板および試験片は、特に明記しない限り、相互に交換可能に使用される。用語集積回路は、マイクロチップの表面にパターン形成された一組の電子構成部品およびそれらの相互接続ひとまとめにして内部電気回路要素を指す。用語半導体デバイスは、総称的に、集積回路ICを指し、この集積回路ICは、半導体ウェーハと一体でも、またはウェーハから切り離されていても、または回路板上で使用するためにパッケージングされていてもよい。本明細書では用語FIBまたは集束イオンビームが、イオン光学部品によって集束させたビームおよび整形されたイオンビームを含む、平行イオンビームを指すために使用される。また、本明細書において、用語自動、自動化されたまたは類似の用語が使用されるとき、これらの用語は、自動プロセスもしくは自動ステップまたは自動化されたプロセスもしくは自動化されたステップの手動による開始を含むものと理解される。本明細書で特に定義されていない場合、その用語は、その通常の一般的な意味で使用されることが意図されている。添付図面は、本発明の理解を助けることが意図されており、特に明記しない限り、一律の尺度では描かれていない。本発明および本発明の利点を詳細に説明したが、添付の特許請求の範囲によって定義された本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、本明細書に記載された実施形態に、さまざまな変更、置換および改変を加えることができることを理解すべきである。さらに、本出願の範囲が、本明細書に記載されたプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法およびステップの特定の実施形態に限定されることは意図されていない。当業者なら本発明の開示から容易に理解するように、本明細書に記載された対応する実施形態と実質的に同じ機能を実行し、または実質的に同じ結果を達成する既存のまたは今後開発されるプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法またはステップを、本発明に従って利用することができる。したがって、添付の特許請求の範囲は、その範囲内に、このようなプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法またはステップを含むことが意図されている。"