[實用新型]一種全自動化的掃描電子顯微鏡

有效

• 申請號: 201720192828.0
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN206480587U
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 李帥;何偉;齊少爭;王瑞平
• 申請（專利權）人: 聚束科技（北京）有限公司
• 主分類號: H01J37/26
• 分類號: H01J37/26;H01J37/28;H01J37/20;G01N23/22
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司11270
• 代理人: 高潔,姚開麗

技術領域

本實用新型涉及掃描電子顯微鏡技術領域，尤其涉及一種全自動化的掃描電子顯微鏡。

背景技術

傳統的光學系統對物體進行觀測具有操作簡單、方便的特點，且樣品的制備簡單，不需要高真空等嚴格的觀測條件，因此常用于對物體進行快速顯微觀測。由于傳統的光學系統分辨率低，在對物體進行高分辨率的探測時受到限制。在觀察微觀物體方面，掃描電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope,SEM)以其分辨率高，景深大等特點受到廣泛應用。

由于傳統的掃描電子顯微鏡觀測物體細微信息時，需要很高的放大倍數，因此，視場范圍較小，對待測位置定位困難。通常，需要借助大視場條件下獲得的圖像來定位樣品待測位置。而掃描電子顯微鏡在大視場探測時，視場邊緣位置產生的畸變很大，不能真實反映樣品的表面形貌，因此，通過大視場下獲得的掃描電子顯微鏡圖像來定位樣品待測位置時，往往定位不準確。光學系統的分辨率最高為200nm，大視場觀測時光學系統的畸變遠小于掃描電子顯微鏡產生的畸變，因此，利用光學系統與掃描電子顯微鏡的結合使用來對物體進行探測：先使用光學系統尋找目標位置，再使用掃描電子顯微鏡進行更高分辨率的觀測，該方法是解決這一問題行之有效的方法。

聯合了光學系統的掃描電子顯微鏡系統是大型、復雜的儀器裝置。使用過程中需要將掃描電子顯微鏡的樣品腔室抽至一定的真空值，這一過程需要耗費很長時間；而且對于使用者來說，將樣品手動地從光學系統探測區域傳送到掃描電子顯微鏡探測區域時，即便是專業技術操作人員也很難保證對樣品進行精準移動、定位。為保證較高的工作效率和精確度，傳統的手工操作遠遠不能滿足需求，這極大限制了聯合了光學系統的掃描電子顯微鏡系統地使用。

因此，需要一種可以全自動化地實現從光學系統探測到掃描電子顯微鏡探測的系統，從而彌補手動操作帶來的不便，縮短探測時間，簡化操作，提高探測效率和精確度。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型實施例期望提供一種全自動化的掃描電子顯微鏡，其操作簡單，可達到縮短樣品探測時間，提高探測效率和精確度的目的。

為達到上述目的，本實用新型實施例的技術方案是這樣實現的：

本實用新型實施例提供了一種全自動化的掃描電子顯微鏡，包括由第一光學顯微鏡和平移臺構成的光學導航系統，以及由電子源和電子光學鏡筒構成的掃描電子顯微鏡裝置，其特征在于，

所述光學導航系統還包括：位于所述第一光學顯微鏡下方且與所述平移臺相連的、容納待測樣品進行光學探測的第一腔室；

所述掃描電子顯微鏡裝置還包括：位于所述電子光學鏡筒下方的、容納待測樣品進行掃描電子顯微鏡探測的第二腔室；

所述第一腔室與第二腔室之間通過真空閥門水平連通或隔絕；所述第一腔室內設置有能將待測樣品從第一腔室通過所述真空閥門移動到所述第二腔室的自動傳送裝置。

其中，所述第一腔室的頂部設置有允許所述第一光學顯微鏡的照明光束和成像光束通過的第一觀察窗；所述第一腔室的側壁設有允許待測樣品進出的換樣門。

其中，所述第二腔室內設有承載并控制待測樣品在水平、豎直方向移動的樣品臺；所述樣品臺上設有固定所述待測樣品的自動固定裝置。

其中，所述第二腔室內還包括：設置于所述樣品臺上方的、實時測量待測樣品表面高度的自動聚焦跟蹤系統。

其中，所述自動傳送裝置設置于所述第一腔室的換樣門上。

其中，所述自動傳送裝置包括：固定于所述換樣門上的第一可伸縮傳送臂，以及連接在所述第一可伸縮傳送臂另一端的承載待測樣品的第一樣品托。

其中，所述自動傳送裝置通過一豎直方向的轉軸設置于所述第一腔室內。

其中，所述自動傳送裝置包括：一端固定于所述轉軸且圍繞轉軸在水平方向旋轉的第二可伸縮傳送臂，以及連接在所述第二可伸縮傳送臂另一端的承載待測樣品的第二樣品托。

上述方案中，所述第二腔室上方還設有第二光學顯微鏡，所述第二腔室頂部與所述第二光學顯微鏡在豎直方向相對的位置設有允許光束傳輸的第二觀察窗。