[發明專利]一種掃描電子顯微鏡物鏡系統及樣品探測方法

在審

• 申請號: 201810134652.2
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108231511A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 李帥;何偉
• 申請（專利權）人: 聚束科技（北京）有限公司
• 主分類號: H01J37/12
• 分類號: H01J37/12;H01J37/141;H01J37/147;H01J37/26;H01J37/28;G01N23/225
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 王軍紅;張穎玲

1.一種掃描電子顯微鏡物鏡系統，其特征在于，包括：磁透鏡、偏轉裝置、偏轉控制電極、待測樣品以及探測裝置；其中，

所述磁透鏡的極靴方向朝向所述待測樣品；

所述偏轉裝置，位于所述磁透鏡內部，包括至少一個子偏轉器；

所述偏轉控制電極，位于所述探測裝置與所述待測樣品之間，用于改變作用于所述待測樣品上的初始電子束的方向，以及改變所述初始電子束作用于所述待測樣品產生的信號電子的方向；

所述探測裝置，包括用于接收所述信號電子中的背散射電子的第一子探測器，和用于接收所述信號電子中的二次電子的第二子探測器。

2.如權利要求1所述的掃描電子顯微鏡物鏡系統，其特征在于，所述偏轉控制電極包括：第一中心孔和多個偏轉控制子電極；

所述多個偏轉控制子電極以所述第一中心孔為中心，分布在所述第一中心孔周圍。

3.如權利要求2所述的掃描電子顯微鏡物鏡系統，其特征在于，所述第一子探測器具有第二中心孔，所述第二中心孔的直徑小于所述第一中心孔的直徑。

4.如權利要求1所述的掃描電子顯微鏡物鏡系統，其特征在于，所述第一子探測器包括至少一個第一子探測組件；

每個第一子探測組件，用于將獲取的相應區域的信號電子對應的信號發送至所述掃描電子顯微鏡物鏡系統外部的圖像處理裝置，以實現對相應區域的信號進行成像。

5.如權利要求3所述的掃描電子顯微鏡物鏡系統，其特征在于，所述第二中心孔的直徑為毫米量級。

6.如權利要求1所述的掃描電子顯微鏡物鏡系統，其特征在于，所述待測樣品設置于樣品臺上；

所述樣品臺的第二電壓值為V2，所述第一子探測器、所述偏轉控制電極與所述樣品臺形成一減速靜電透鏡場。

7.如權利要求1所述的掃描電子顯微鏡物鏡系統，其特征在于，所述系統還包括高壓管，所述高壓管的中心軸線與所述磁透鏡的中心軸線重合。

8.如權利要求7所述的掃描電子顯微鏡物鏡系統，其特征在于，所述子偏轉器均為磁偏轉器。

9.如權利要求6所述的掃描電子顯微鏡物鏡系統，其特征在于，

所述樣品臺的第二電壓值為V2，-30kV≤V2≤-5kV；

所述第一子探測器的電壓值為0V，所述偏轉控制電極具有第三電壓和第四電壓；

所述第三電壓的電壓值V3為恒定電壓，V2≤V3≤0；

所述第四電壓的電壓值V4為交變電壓。

10.如權利要求7所述的掃描電子顯微鏡物鏡系統，其特征在于，所述待測樣品的電壓值為0V，所述偏轉控制電極具有第三電壓和第四電壓；

所述第一子探測器的電壓值為V5，5kV＜V5≤30kV；

所述第三電壓的電壓值V3為恒定電壓，0＜V3≤V5；

所述第四電壓的電壓值V4為交變電壓。

11.一種樣品探測方法，應用于掃描電子顯微鏡物鏡系統，其特征在于，所述掃描電子顯微鏡物鏡系統中用于接收背散射電子的第一子探測器、偏轉控制電極和待測樣品形成減速靜電透鏡場，所述減速靜電透鏡場與所述掃描電子顯微鏡物鏡系統中的磁透鏡產生的磁場重疊于所述待測樣品附近的區域形成復合式浸沒減速透鏡場；所述方法包括：

初始電子束經復合式浸沒減速透鏡場的作用，以及經所述掃描電子顯微鏡物鏡系統中偏轉裝置及偏轉控制電極進行偏轉后，入射至所述待測樣品表面產生信號電子；

控制所述偏轉控制電極的電壓值，以使所述信號電子被所述第一子探測器和所述掃描電子顯微鏡物鏡系統中的第二子探測器接收。