扫描电子显微镜制造技术

一种扫描电子显微镜（1），其包括处于电子光学成像系统（2）与样品载体（10）之间的滑动真空密封装置（20），该滑动真空密封装置（20）具有第一板（22），该第一板（22）具有与电子光学成像系统相关联的第一孔径（24），并且靠在第二板（26）上，该第二板（26）具有与样品载体相关联的第二孔径（28）。第一板和/或第二板包括环绕第一孔径和/或第二孔径的凹槽（40）。扫描电子显微镜可以包括相对于电子束可移动的检测器（8）。扫描电子显微镜可以包括用于沿无碰撞路径移动样品载体的运动控制单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】扫描电子显微镜专利
本专利技术涉及扫描电子显微镜领域。
技术介绍
扫描电子显微镜本身是已知的。扫描电子显微镜包括电子光学成像系统。电子光学成像系统可以包括电子束源和电子检测器。电子束源提供聚焦到样品上的电子束。撞击电子束使得从样品的表面发射二次电子。并且一些来自电子束的电子在前向方向上散射以及被后向散射。电子检测器检测二次电子、散射电子和/或后向散射电子并且生成表示所检测到的电子量的信号。电子束相对于样品移动，以便利用电子束来扫描样品的表面。电子检测器信号在样品上电子束的每个方位上的变化提供了样品的图像信息。
技术实现思路
本专利技术涉及扫描电子显微镜。本专利技术的目的在于提供经改善的扫描电子显微镜。本专利技术的目的还在于为已知的扫描电子显微镜至少提供有用的替换方案。根据本专利技术的第一方面，提供了一种包括电子光学成像系统和样品载体的扫描电子显微镜，其中样品载体在用于装载样品的装载位置与用于对样品成像的成像位置之间是可移动的。扫描电子显微镜包括处于电子光学成像系统与样品载体之间的滑动真空密封装置。该滑动真空密封装置包括第一板，其具有与电子光学成像系统相关联的第一孔径，并且靠在第二板上，该第二板具有与样品载体相关联的第二孔径。第一板和第二板相对于彼此是可滑动地可移动的。第一孔径和第二孔径在成像位置中重叠。第一孔径和第二孔径在装载位置中不重叠。第一板和/或第二板包括环绕第一孔径和/或第二孔径的凹槽，其中该凹槽被布置用于与真空系统连通。应注意的是，根据US2011/133083A1已知一种具有滑动真空密封装置的扫描电子显微镜，该滑动真空密封装置具有第一板，该第一板具有与电子光学成像系统相关联的第一孔径，并且靠在第二板上，该第二板具有与样品载体相关联的第二孔径，该第一板和第二板相对于彼此是可滑动地可移动的。然而，在US2011/133083A1的滑动真空密封装置中，第一板和/或第二板不包括环绕第一孔径和/或第二孔径的凹槽，其中该凹槽被布置用于与真空系统连通。包括环绕第一孔径和/或第二孔径的凹槽的第一板和/或第二板提供了可以向凹槽施加真空的优点，其中凹槽被布置用于与真空系统连通，因此，在第一板与第二板之间有效地提供了抽吸力。该抽吸力允许第一板和第二板的牢固的和/或机械刚性的临接。尤其是当样品载体刚性连接到第二板并且电子光学成像系统刚性连接到第一板时，机械刚性的临接允许样品相对于电子光学成像系统的刚性定位。样品的刚性定位允许高图像质量。可选地，真空系统被布置用于在成像的同时使电子光学成像系统和样品载体处于第一真空水平。优选地选择第一真空水平以使得允许电子光学成像系统的电子束照射样品，如本领域中已知的那样。可选地，真空系统被布置用于使凹槽处于与第一真空水平不同的第二真空水平。优选地，第二真空水平处于第一真空水平与环境压力之间。因此，第二真空水平有助于在第一板与第二板之间维持良好的真空密封。此外，使凹槽处于在第一真空水平与环境压力之间的第二真空水平改善了（例如，允许降低）第一真空水平。可选地，凹槽被布置成在装载位置和成像位置二者中都环绕第一孔径和第二孔径二者。这提供了下述优点，即当从装载位置向成像位置移动样品载体时，凹槽不暴露于第一孔径或第二孔径。因此，可以避免凹槽的污染，因为其没有暴露。此外，可能在从装载位置向成像位置移动样品载体的同时维持凹槽内部的真空水平。在装载位置和/或至少不是成像位置的位置中环绕第二孔径的凹槽也提供了下述优点，即凹槽可以被用作针对样品载体的预泵载台（pre-pumpstage）。向凹槽提供真空允许将样品载体从环境压力抽气到（接近）第二真空水平。要注意的是，在大气压力下使成像系统直接暴露于样品载体将损坏成像系统，而在大气压力下将凹槽暴露于样品载体将不会。在通过凹槽已经对样品载体预抽气之后，在移动到成像区域的同时将不会损坏成像系统。根据本专利技术的第二方面，提供了一种包括电子光学成像系统和样品载体的扫描电子显微镜，该电子光学成像系统包括电子束源和电子检测器，该样品载体处于电子束源与电子检测器之间。样品载体相对于电子束是可移动的，以用于移动样品。样品载体可以例如在与电子束正交的平面中是可移动的。样品载体也可以被布置成使得由样品载体运载的样品在与电子束平行的方向上是可移动的。电子检测器相对于电子束是可移动的。电子检测器可以在与电子束不平行（例如，与电子束正交）的方向上是可移动的。相对于电子束可移动的电子检测器提供下述优点，即使得扫描电子显微镜在检测二次电子和/或（后向）散射电子的模式中更加灵活。可选地，电子检测器被布置用于与样品（例如，与样品载体）同步移动。电子检测器可以被布置成在与样品载体相同的方向上移动，例如与样品载体同时移动。电子检测器可以被布置成与样品载体移动经过相同的距离，例如与样品载体同时移动。这提供了下述优点，即当移动样品载体时，为了使电子束撞击在样品上的不同点上，电子检测器也移动。电子检测器可以固定连接到可移动的样品载体。可选地，扫描电子显微镜包括处于样品与电子检测器之间的磁透镜。可选地，扫描电子显微镜包括处于样品载体与电子检测器之间的磁透镜。磁透镜可以例如是电磁驱动的，和/或可以包括永磁铁。磁透镜可以相对于电子束是可移动的。磁透镜可以在与电子束不平行（例如，与电子束正交）的方向上是可移动的。可选地，磁透镜被布置用于与样品（例如，与样品载体）同步移动。磁透镜可以被布置成在与样品载体相同的方向上移动，例如与样品载体同时移动。磁透镜可以被布置成与样品载体移动经过相同的距离，例如与样品载体同时移动。这提供了下述优点，即当移动样品载体时，为了使电子束撞击在样品上的不同点上，磁透镜也移动。磁透镜可以固定连接到可移动的样品载体。可选地，电子检测器定位在磁透镜的焦平面中。可选地，电子检测器定位在磁透镜的焦点中。因此，当磁透镜和电子检测器二者都与样品同步移动时，行进穿过样品的电子束被磁透镜朝向电子检测器偏斜。要注意的是，这允许简单的构造，例如，磁透镜和电子检测器刚性连接到样品载体，其中电子检测器相对于样品的位置是清晰的。在样品相对于电子检测器（其相对于撞击在样品上的电子束是静止的）是可移动的情况下，如在现有技术的扫描电子显微镜中，更难以维持样品中的被检查部分的位置相对于电子检测器的机械稳定性和准确性。可选地，电子检测器的明场区域定位在磁透镜的焦平面中。可选地，电子检测器的明场区域定位在磁透镜的焦点中。这提供了下述优点，即未被样品干扰的电子束的初级电子偏斜到电子检测器的明场区域。然后，散射电子可以偏斜到围绕明场区域的电子检测器的边缘。根据本专利技术的第三方面，提供了一种包括真空室和样本载体的扫描电子显微镜，该真空室包括内部结构，诸如电子光学系统，并且该样本载体用于运载样品，其在真空室内是可移动的。扫描电子显微镜包括运动控制单元，该运动控制单元包括被布置用于接收与样品载体的移动相关的用户命令的输入单元。运动控制单元包括存储器，该存储器存储真空室的内部结构的三维模型。真空室的内部结构的三维模型可以包括真空室的内部结构的几何结构的三维模型。存储器存储样品载体的三维模型。样品载体的三维模型可以包括样品载体的几何结构的三维模型。运动控制单元被布置用于基于所接收到的用户命令以及内部结构和样品载体的三维模型来移动样品载体，同时避免样品载本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扫描电子显微镜，其包括电子光学成像系统和样品载体，其中所述样品载体在用于装载样品的装载位置与用于对所述样品成像的成像位置之间是可移动的，其中所述扫描电子显微镜包括处于所述电子光学成像系统与所述样品载体之间的滑动真空密封装置，其中所述滑动真空密封装置包括第一板，所述第一板具有与所述电子光学成像系统相关联的第一孔径，并且靠在第二板上，所述第二板具有与所述样品载体相关联的第二孔径，所述第一板和第二板相对于彼此是可滑动地可移动的，所述第一孔径和第二孔径在所述成像位置中重叠，并且所述第一孔径和第二孔径在所述装载位置中不重叠，其中所述第一板和/或所述第二板包括环绕所述第一孔径和/或所述第二孔径的凹槽，其中所述凹槽被布置用于与真空系统连通。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.04 NL 20163671.一种扫描电子显微镜，其包括电子光学成像系统和样品载体，其中所述样品载体在用于装载样品的装载位置与用于对所述样品成像的成像位置之间是可移动的，其中所述扫描电子显微镜包括处于所述电子光学成像系统与所述样品载体之间的滑动真空密封装置，其中所述滑动真空密封装置包括第一板，所述第一板具有与所述电子光学成像系统相关联的第一孔径，并且靠在第二板上，所述第二板具有与所述样品载体相关联的第二孔径，所述第一板和第二板相对于彼此是可滑动地可移动的，所述第一孔径和第二孔径在所述成像位置中重叠，并且所述第一孔径和第二孔径在所述装载位置中不重叠，其中所述第一板和/或所述第二板包括环绕所述第一孔径和/或所述第二孔径的凹槽，其中所述凹槽被布置用于与真空系统连通。2.根据权利要求1所述的扫描电子显微镜，其中所述凹槽被布置成在所述装载位置和所述成像位置二者中环绕所述第一孔径和所述第二孔径二者。3.根据权利要求1或2所述的扫描电子显微镜，其中所述真空系统被布置用于在成像时使所述电子光学成像系统和所述样品载体处于第一真空水平。4.根据权利要求3所述的扫描电子显微镜，其中所述真空系统被布置用于使所述凹槽处于与所述第一真空水平不同的第二真空水平。5.根据权利要求4所述的扫描电子显微镜，其中所述第二真空水平处于所述第一真空水平与环境压力之间。6.根据权利要求1-5中的任一项所述的扫描电子显微镜，其中所述电子光学成像系统包括电子束源和电子检测器，其中所述样品载体在所述电子束源与所述电子检测器之间是可定位的，所述样品载体相对于所述电子束是可移动的以用于移动所述样品，其中所述电子检测器相对于所述电子束是可移动的。7.根据权利要求1-6中的任一项所述的扫描电子显微镜，包括：真空室，其包括诸如所述电子光学成像系统之类的内部结构，其中所述样品载体在所述真空室内是可移动的，运动控制单元，其包括被布置用于接收与所述样品载体的移动有关的用户命令的输入单元，所述运动控制单元包括存储器，所述存储器存储所述真空室的内部结构的三维模型和所述样品载体的三维模型，其中所述运动控制单元被布置用于基于所接收到的用户命令以及所述内部结构和所述样品载体的三维模型来移动所述样品载体，同时避免所述样品载体和所述内部结构的碰撞。8.一种扫描电子显微镜，包括：电子光学成像系统，其包括电子束源和电子检测器，以及样品载体，其处于所述电子束源与所述电子检测器之间，所述样品载体相对于所述电子束是可移动的以用于移动样品，其中所述电子检测器相对于所述电子束是可移动的。9.根据权利要求8所述的扫描电子显微镜，其中所述电子检测器被布置用于与所述样品载体同步移动。10.根据权利要求8或9所述的扫描电子显微镜，其中所述电子检测器固定连接到可移动的样品载体。11.根据权利要求8-10中的任一项所述的扫描电子显微镜，包括处于所述样品与所述电子检测器之间的磁透镜。12.根据权利要求11所述的扫描电子显微镜，其中所述磁透镜相对于所述电子束是可移动的。13.根据权利要求12所述的扫描电子显微镜，其中所述磁透镜被布置用于与所述样品载体同步移动。14.根据权利要求12或13所述的扫描电子显微镜，其中所述磁透镜固定连接到所述可移动的样品载体。15.根据权利要求11-14中的任一项所述的扫描电子显微镜，其中所述电子检测器定位在所述磁透镜的焦平面中。16.根据权利要求15所述的扫描电子显微镜，其中所述电子检测器的明场区域定位在所述磁透镜的焦平面中。17.根据权利要求8-16中的任一项所述的扫描电子显微镜，其中所述样品载体在用于装载样品的装载位置与用于对所述样品成像的成像位置之间是可移动的，其中所述扫描电子显微镜包括处于所述电子光学成像系统与所述样品载体之间的滑动真空密封装置，其中所述滑动真空密封装置包括第一板，所述第一板具有与所述电子光学成像系统相关联的第一孔径，并且靠在第二板上，所述第二板具有与所述样品载体相关联的第二孔径，所述第一板和第二板相对于彼此是可滑动地可移动的，所述第一孔径和第二孔径在所述成像位置中重叠，并且所述第一孔径和第二孔径在所述装载位置中不重叠，其中所述第一板和/或第二板包括环绕所述第一孔径和/或第二孔径的凹槽，其中所述凹槽被布置用于与真空系统连通。18.根据权利要求8-17中的任一项所述的扫描电子显微镜，包括：真空室，其包括诸如所述电子束源之类的内部结构，其中所述样品载体在所述真空室内是可移动的，以及运动控制单元，其包括被布置用于接收与所述样品载体的移动有关的用户命令的输入单元，所述运动控制单元包括存储器，所述存储器存储所述真空室的内部结构的三维模型和所述样品载体的三维模型，其中所述运动控制单元被布置用于基于所接收到的用户命令以及所述内部结构和所述样品载体的三维模型来移动样品载台，同时避免所述样品载体和所述内部结构的碰撞。19.一种扫描电子显微镜，包括：真空...

【专利技术属性】
技术研发人员：KD范德马斯特，AFJ汉曼，WHC瑟乌斯，SRM斯多科斯，
申请(专利权)人：飞纳世界控股有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL