[發明專利]利用多極透鏡調整粒子束流的光闌及包含該光闌的設備

有效

• 申請號: 201210177109.3
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN103456589A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 李家錚
• 申請（專利權）人: 睿勵科學儀器（上海）有限公司
• 主分類號: H01J37/09
• 分類號: H01J37/09;H01J37/26;H01J37/147
• 代理公司: 北京漢昊知識產權代理事務所(普通合伙) 11370
• 代理人: 羅朋

技術領域

本發明涉及電子光學領域，尤其涉及利用多極透鏡調整粒子束流的光闌及包含該光闌的設備。?

背景技術

在電子光學領域的應用中，在電子束聚焦鏡筒中往往需要改變電子束流的大小。傳統的改變電子束流的方法包括兩種，一種方法是使用固定的電子束光闌，通過控制電子束交叉光點與光闌的相互位置，來調整電子束的大小，這種方法雖然比較簡單，但是降低了成像質量；另一種方法是采用多個電子束光闌來控制電子束的剖面輪廓，該多個電子束光闌通過步進式馬達來驅動并調整自身的位置，該種方法雖然能夠保證成像質量，但是光闌的轉換較慢，通常至少需要數秒的時間，并且該種調整方法所需的裝置較為復雜，需要花費較高的成本去制造。?

發明內容

本發明的目的是提供一種利用多極透鏡調整電子束流的光闌及包含該光闌的設備。

根據本發明的一個方面，提供一種光闌，其包括：?

-光闌板，其上包括多個分別具有不同孔徑的小孔；?

-多個多極透鏡，包括位于該光闌板入射側的第一組多個入射多極透鏡及位于該光闌板出射側的第二組多個出射多極透鏡；?

其中，所述第一組入射多極透鏡分別具有適合的電場和/或磁場，用于將穿過其中的入射粒子束流調整至與初始光軸平行且相距預定?距離的位置，以使所述入射例子束流通過所述光闌板上的特定小孔；?

所述第二組多個出射多極透鏡分別具有與所述第一組入射多極透鏡相對應的適合的電場和/或磁場，以使得穿過所述光闌板上的特定小孔的出射粒子束流回歸到所述初始光軸的位置。?

根據本發明的另一個方面，還提供了一種掃描電鏡，所述掃描電鏡包含所述光闌。

根據本發明的另一個方面，還提供了一種用于調節掃描電鏡的方法，其中，所述掃描電鏡包括所述光闌，所述方法包括以下步驟：?

A根據所需粒子束流的大小來控制所述光闌中多個多極透鏡的電場和/或磁場，以使初始粒子束流穿過所述光闌板上與所需粒子束流大小相對應的小孔。?

與現有技術相比，本發明具有以下優點：1)根據本發明的方案，能夠使得電子束以最優剖面輪廓通過光闌板，從而能夠獲得質量比較最好的圖像；2)根據本發明的方案，對光闌進行切換時，只需通過調整加在多極透鏡上的電壓，即可調整電子束的大小，因此光闌的切換更加快速且方便，在實踐中僅需零點幾秒即可完成光闌的切換，極大地提高了光闌的切換效率；3)更進一步地，根據本發明的光闌比通常采用的使用步進式馬達調整的光闌結構更加簡單，且造價更便宜。?

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：?

圖1為根據本發明的一種光闌的結構示意圖；?

圖2為粒子束流通過根據本發明的光闌的前一部分時的偏轉示意圖；?

圖3為包含根據本發明的一種光闌的掃描電鏡的剖面結構示意圖；?

圖4為一種用于條件包含根據本發明的一種光闌的掃描電鏡的方?法流程圖。?

附圖中相同或相似的附圖標記代表相同或相似的部件。?

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。?

圖1示意出了根據本發明的一種光闌。所述光闌(Beam?Aperture)用于調節通過自身的粒子束流的大小。其中，所述粒子束流包括但不限于用于成像的帶電粒子的弱束流。優選地，所述粒子束流包括但不限于以下任一種弱束流：?

1)電子束；?

2)離子束。?

具體地，參照圖1，所述光闌1包括光闌板11(Aperture?Plate)和多個多級透鏡。?

其中，所述光闌板11上包含多個分別具有不同孔徑的小孔，用于截取經過自身的粒子束流。?

所述多個多極透鏡包括位于該光闌板11入射側的第一組多個入射多極透鏡12及位于該光闌板11出射側的第二組多個出射多極透鏡12’。?

其中，所述每組多極透鏡能夠使所述粒子束流平移至與其進入該組多級透鏡前的光軸平行且相距預定距離的位置。?

優選地，所述多級透鏡包括偶數級透鏡，更優選地，包括但不限于以下任一種：?

1)二級透鏡；?

2)四級透鏡；?

3)八極透鏡。?

作為本發明的優選方案之一，所述多級透鏡包括八極透鏡，所述光闌1包括八極透鏡光闌(Octupole?Assembly?Aperture)。?