[發明專利]帶電粒子顯微鏡中的復合掃描路徑

有效

• 申請號: 201510710006.2
• 申請日: 2015-10-28
• 公開（公告）號: CN105551921B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: P.波托塞克;C.S.庫吉曼;H-J.德沃斯;H.N.斯林格蘭德
• 申請（專利權）人: FEI公司
• 主分類號: H01J37/28
• 分類號: H01J37/28;H01J37/26
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周學斌;劉春元

本發明涉及帶電粒子顯微鏡中的復合掃描路徑。一種掃描類型帶電粒子顯微鏡，包括：?樣本保持器，用于保持樣本；?源，用于產生帶電粒子射束；?照射器，用于引導所述射束以便輻照所述樣本；?檢測器，用于檢測響應于所述輻照而從所述樣本發射出的輻射通量；?掃描裝置，用于產生所述射束和樣本的相對掃描運動以便使射束在所述樣本上描繪出掃描路徑；?可編程控制器，其可以被調用來在所述顯微鏡中執行至少一個自動化程序，其特征在于：?所述掃描裝置包括：?長行程掃描裝置，用于實現相對大幅度和相對低頻率的掃描運動；?短行程掃描裝置，用于實現相對小幅度和相對高頻率的掃描運動；?所述控制器可以被調用來描繪出包括相對小幅度的移動的掃描路徑，使用所述短行程掃描裝置來執行所述相對小幅度的移動，所述相對小幅度的移動組合成得到的相對大幅度的遷移，借助于所述長行程掃描裝置來實現所述相對大幅度的遷移。

技術領域

本發明涉及掃描類型帶電粒子顯微鏡，其包括：

- 樣本保持器，用于保持樣本；

- 源，用于產生帶電粒子射束；

- 照射器，用于引導所述射束以便輻照樣本；

- 檢測器，用于檢測響應于所述輻照而從樣本發射出的輻射通量；

- 掃描裝置，用于產生射束和樣本的相對掃描運動以便使射束在樣本上描繪出掃描路徑；

- 可編程控制器，其可以被調用來在顯微鏡中執行至少一個自動化程序。

本發明還涉及使用這樣的帶電粒子顯微鏡的各種方法。

背景技術

帶電粒子顯微術（尤其以電子顯微術的形式）是對于微觀物體成像而言眾所周知的且越來越重要的技術。歷史上，基本類型的電子顯微鏡已經經歷演變成為一些眾所周知的裝置種類，諸如透射電子顯微鏡（TEM）、掃描電子顯微鏡（SEM）和掃描透射電子顯微鏡（STEM），以及同樣演變成為各種子種類，諸如所謂的“雙射束”工具（例如FIB-SEM），其另外地采用了“加工（machining）”聚焦離子束（FIB），允許支持性活動，諸如例如離子射束研磨或離子射束誘發沉積（IBID）。更具體地：

- 在SEM中，由掃描電子射束對樣本的輻照促成從樣本發射出“附屬”輻射，該“附屬”輻射例如是以二次電子、反向散射電子、X射線和光致發光（紅外、可見和/或紫外光子）的形式；這種發射出的輻射的通量的一個或多個分量然后被檢測以及用于圖像累積的目的。

- 在TEM中，用于輻照樣本的電子射束被選擇為具有足夠高的能量來穿透該樣本（為了這個目的，該樣本通常將比SEM樣本的情況更薄）；從樣本發射出的透射電子的通量然后可以用于創建圖像。當這樣的TEM以掃描模式被操作時（因此變成STEM），討論中的圖像將在輻照電子射束的掃描運動期間被累積。

這里闡明的一些論題的更多信息可以例如從下述維基百科鏈接進行收集：

http://en.wikipedia.org/wiki/Electron_microscope

http://en.wikipedia.org/wiki/Scanning_electron_microscope

http://en.wikipedia.org/wiki/Transmission_electron_microscopy

http://en.wikipedia.org/wiki/Scanning_transmission_electron_microscopy

作為使用電子作為輻照射束的替代方式，帶電粒子顯微術還可以使用其他種類的帶電粒子來執行。在這方面，詞組“帶電粒子”應該被廣泛地解釋為包含例如電子、正離子（例如Ga或He離子）、負離子、質子和正電子。關于基于離子的顯微術，一些更進一步的信息可以例如從諸如以下的來源收集：