[發明專利]一種靜電偏轉裝置及其偏轉方法

在審

• 申請號: 202011037411.X
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112086332A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 賈雪峰;孟祥良;孫占峰
• 申請（專利權）人: 北京中科科儀股份有限公司
• 主分類號: H01J37/147
• 分類號: H01J37/147;H01J37/28
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 安志嬌

本發明公開了一種靜電偏轉裝置及其偏轉方法，涉及電子成像裝置技術領域，所述靜電偏轉裝置包括：靜電偏轉極板，所述靜電偏轉極板包括：第一極板組和第二極板組，所述第一極板組和所述第二極板組其二者向電子束施加相反的作用力。本發明實施例能夠解決現有靜電偏轉裝置掃描速度不高，且存在像差和畸變的問題。

技術領域

本發明涉及電子成像裝置技術領域，具體涉及一種靜電偏轉裝置及其偏轉方法。

背景技術

掃描電鏡是一種電子光學儀器，在材料、生物、物理、化學等領域發揮著重要的作用。其原理是利用聚焦電子束在樣品表面進行逐行掃描，電子束轟擊樣品表面產生二次電子或背散射電子，將樣品表面產生的二次電子或背散射電子收集起來，并將樣品表面電子束掃描的位置和產生的二次電子或背散射電子的數量用二維圖像的形式表示，即得到掃描電鏡的二次電子圖像或背散射電子圖像，其中掃描電鏡的掃描速度取決于偏轉器的電磁偏轉速度。在如今半導體檢測等領域通常需要分辨率高且快速的掃描電鏡，然而普通的電磁偏轉由于磁滯效應，掃描速度通常小于10M/s，不能滿足高速掃描的需求。

為了解決現有的電磁偏轉不能滿足高速掃描需求的問題，現有技術中提供了一種靜電偏轉裝置。由于在靜電偏轉裝置中電子束受到的電場力與粒子速度無關，是恒力，粒子的運動方向是可控的，且其相等的時間內粒子的偏轉角度是不相等的，能夠擴大粒子的掃描范圍，具有掃描速度快的優點。但是，如說明書附圖7所示，現有的靜電偏轉裝置通過設置角度不同的偏轉板來達到粒子偏轉的效果，在對電子束經過上述極板的過程中，電子束受極板其作用力影響會偏離原電子束軌跡，偏轉到另一方向。但是，上述偏離軌跡的原電子束由于其位置偏移量較大，導致靜電偏轉裝置發出的電子束通過物鏡中心時發生較大的畸變，造成像差大的問題。所以，需要一種靜電偏轉裝置，以減少電子束位置偏移量，從而起到減小像差和畸變的目的。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種靜電偏轉裝置及其偏轉方法，以解決現有靜電偏轉裝置掃描速度不高，且存在像差和畸變的問題。

根據第一方面，本發明實施例提供了一種靜電偏轉裝置，包括：靜電偏轉極板，所述靜電偏轉極板包括：第一極板組和第二極板組，所述第一極板組和所述第二極板組其二者向電子束施加相反的作用力。

可選地，所述的靜電偏轉裝置還包括：極板安裝架，所述極板安裝架具有供電子束通過的通過腔；所述第一極板組和所述第二極板組分別布置在所述極板安裝架其長度方向上的兩側。

可選地，所述第一極板組包括：沿所述極板安裝架其周向方向布置的至少兩個第一極板；所述第二極板組包括：沿所述極板安裝架其周向方向布置的至少兩個第二極板。

可選地，至少兩個所述第一極板沿所述極板安裝架其周向方向均勻布置；至少兩個所述第二極板沿所述極板安裝架其周向方向均勻布置。

可選地，所述極板安裝架包括：環形絕緣體，以及設置在所述環形絕緣體其中空腔體內腔壁上的導電層；所述靜電偏轉極板設置在所述環形絕緣體上，且所述靜電偏轉極板穿過所述導電層延伸至所述中空腔體內。

可選地，所述環形絕緣體其周向方向上設置有用于容置所述靜電偏轉極板的容置孔。

可選地，所述環形絕緣體端部設置有用于固定所述靜電偏轉極板位置的定位部。

根據第二方面，本發明實施例提供了一種電子束掃描裝置，包括：第一方面以及第一方面的任一可實施方式所述的靜電偏轉裝置，以及電子源、聚光鏡、消像散器和物鏡。

根據第三方面，本發明實施例提供了一種靜電偏轉裝置的偏轉方法，應用于第一方面以及第一方面的任一可實施方式所述的靜電偏轉裝置，所述方法包括：對所述第一極板和第二極板分別施加第一電壓和第二電壓；經過第一極板的電子束在第一電壓作用下發生路徑偏轉，電子束沿第一軌跡偏轉至第二極板；經過第二極板的電子束在第二電壓作用下發生路徑偏轉，電子束沿第二軌跡偏轉至待掃描樣品表面。