快速聚焦扫描偏转装置、扫描电子显微镜制造方法及图纸

技术编号:38626297 阅读:12 留言:0更新日期:2023-08-31 18:27
本发明专利技术涉及一种快速聚焦扫描偏转装置、扫描电子显微镜,该快速聚焦扫描偏转装置包括:第一电磁透镜,用于对入射电子束进行聚焦;样品台,用于放置待测样品;第一电极,位于第一电磁透镜与样品台之间,第一电极包括与第一电磁透镜同轴的第一电极孔;控制组件,用于向第一电极提供电信号,以对入射电子束进行偏转,以及使第一电极和样品台之间形成的电场对第一电磁透镜和样品台之间形成的电场进行补偿形成匀强电场。基于上述方案,本发明专利技术可以对入射电子束进行快速补偿聚焦,此外还可以通过控制组件对第一电极提供电信号形成匀强电场,因此不会由于待测样品较轻而导致待测样品漂浮、移动,进而避免了影响对于待测样品的探测。进而避免了影响对于待测样品的探测。进而避免了影响对于待测样品的探测。

【技术实现步骤摘要】
快速聚焦扫描偏转装置、扫描电子显微镜


[0001]本专利技术涉及扫描电子显微镜
,尤其涉及快速聚焦扫描偏转装置、扫描电子显微镜。

技术介绍

[0002]扫描电子显微镜也被称为“微观相机”,是利用聚焦入射电子束在样品表面扫描时激发出来的各种物理信号来调制成像的一种常用的显微分析仪器,可用于在纳米至亚纳米级别的材料科学、纳米科技、医疗诊断等多个领域的研究与应用。
[0003]现有的扫描电镜或半导体检测设备常使用电磁透镜作为会聚物镜对入射电子束进行汇聚,使入射电子束最小束斑作用在样品平面进行观察。但因电磁透镜的磁轭软磁材料存在磁滞现象会导致响应速度较慢。若使用静电透镜虽然响应速度较快,但对于高能入射电子束来说存在耐压问题,结构设计难度较大。在一些场景中,由于待测样品较轻,扫描电子显微镜的探测系统中形成的静电场可能导致待测样品漂浮、移动,进而导致扫描电子显微镜的探测质量低。基于此,本申请人正向开发了一种快速聚焦扫描偏转装置、扫描电子显微镜。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术方案中采用电磁透镜的聚焦系统在会聚电子束存在响应速度慢,若使用静电透镜的物镜时,在探测较轻待测样品容易导致待测样品漂浮、移动,进而导致探测质量低的问题,本专利技术提供了快速聚焦扫描偏转装置、扫描电子显微镜。
[0005]第一方面,本专利技术提供了快速聚焦扫描偏转装置,包括:第一电磁透镜,用于对入射电子束进行聚焦;样品台,用于放置待测样品;第一电极,位于所述第一电磁透镜与所述样品台之间,所述第一电极包括与所述第一电磁透镜同轴的第一电极孔;控制组件,用于向所述第一电极提供电信号,以对所述入射电子束进行偏转,以及使所述第一电极和所述样品台之间形成的电场对所述第一电磁透镜和所述样品台之间形成的电场进行补偿形成匀强电场。
[0006]可选地,所述第一电磁透镜包括内极靴和外极靴,所述第一电极孔在所述样品台上的投影范围落在所述外极靴和/或所述内极靴的极靴口在所述样品台上的投影范围内。
[0007]可选地,所述第一电极设置于所述外极靴与所述样品台之间;所述第一电极在所述样品台上的投影长度大于或等于所述外极靴在所述样品台上的投影长度,且所述外极靴的外边缘在所述样品台上的投影范围落在所述第一电极的外边缘在所述样品台上的投影范围之内。
[0008]可选地,所述第一电极包括第一部分;所述第一部分围绕形成所述第一电极孔,所述第一部分平行于所述样品台。
[0009]可选地,所述第一电极还包括第二部分;所述第二部分环绕所述第一部分设置,所述第二部分位于所述外极靴的外侧,且平行于所述外极靴。
[0010]可选地,所述第一电极还包括第三部分;所述第三部分位于所述第一部分临近所述第一电极孔的侧边,且延伸至所述内极靴和所述外极靴之间的空间内。
[0011]可选地,还包括第二电极,所述第二电极位于所述第一电极的上方;所述第二电极包括与所述第一电磁透镜同轴的第二电极孔;所述第二电极接地且与所述外极靴的极靴口平齐。
[0012]可选地,所述第一电极的位置高于所述外极靴的最低位置,或者所述第一电极的位置与所述外极靴的最低位置齐平。
[0013]可选地,所述第一电极设有外极靴穿透孔;所述外极靴的末端低于所述第一电极的部分通过所述外极靴穿透孔穿入所述第一电极。
[0014]第二方面,本公开还提供了扫描电子显微镜,所述扫描电子显微镜包括如第一方面任一项所述的快速聚焦扫描偏转装置,还包括沿入射电子束的方向依次同轴设置的热场发射电子源、加速阳极和第二电磁透镜;所述热场发射电子源用于发射所述入射电子束;所述加速阳极用于加速所述入射电子束;所述第二电磁透镜用于会聚所述入射电子束;所述第一电磁透镜内部设置有至少一组偏转件,用于对所述入射电子束进行偏转;所述第二电磁透镜位于所述第一电磁透镜的上方或其内部;所述样品台上设置有多个用于放置不同所述待测样品的钉台,所述样品台底部设有高精度五轴机构,用于驱动所述样品台在五轴的任意坐标系下在预定距离范围内移动。
[0015]本专利技术提供了快速聚焦扫描偏转装置、扫描电子显微镜,该快速聚焦扫描偏转装置包括第一电磁透镜、样品台、第一电极以及控制组件,其中,第一电极位于第一电磁透镜与样品台之间,第一电极包括与第一电磁透镜同轴的第一电极孔。入射电子束经过第一电磁透镜进行会聚,而后经过第一电极,通过控制组件调整第一电极上施加的电压,进而可以使入射电子束的速度达到快速聚焦的效果,相比于通过电磁透镜的方式聚焦,设置第一电极,由于不存在磁滞效应,因此聚焦效率更高,对入射电子束经第一电磁透镜后的聚焦效果进行快速补偿聚焦。控制组件还可以通过向第一电极提供电信号,使第一电极和样品台之间形成的电场对第一电磁透镜和样品台之间形成的电场进行补偿形成匀强电场,该匀强电场不会因待测样品较轻而导致待测样品漂浮、移动,进而解决了探测质量低的问题。
附图说明
[0016]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本专利技术的实施例,并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术实施例提供的一种快速聚焦扫描偏转装置结构示意图;图2为本专利技术实施例提供的又一种快速聚焦扫描偏转装置结构示意图;图3为本专利技术实施例提供的又一种快速聚焦扫描偏转装置结构示意图;图4为本专利技术实施例提供的又一种快速聚焦扫描偏转装置结构示意图;
图5为本专利技术实施例提供的又一种快速聚焦扫描偏转装置结构示意图;图6为本专利技术实施例提供的又一种快速聚焦扫描偏转装置结构示意图;图7为本专利技术实施例提供的又一种快速聚焦扫描偏转装置结构示意图;图8为本专利技术实施例提供的一种扫描电子显微镜结构示意图;图9(a)为本公开实施例提供的一种第一电极结构示意图;图9(b)为本公开实施例提供的又一种第一电极结构示意图。
[0019]附图标记11、第一电磁透镜;12、第一电极;13、样品台;14、第二电极;111、极靴口;112、外极靴;113、内极靴;121、第一电极孔;122、第一部分;123、第二部分;124、第三部分;125、外极靴穿透孔;141、第二电极孔;81、偏转件;82、第二电磁透镜;83、探测器;84、热场发射电子源;85、加速阳极。
具体实施方式
[0020]为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点,下面将对本专利技术的方案进行进一步描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本专利技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0021]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术,但本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施;显然,说明书中的实施例只是本专利技术的一部分实施例,而不是全部的实施例。
[0022]下面结合附图对本专利技术实施例提供的快速聚焦扫本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.快速聚焦扫描偏转装置,其特征在于,包括:第一电磁透镜,用于对入射电子束进行聚焦;样品台,用于放置待测样品;第一电极,位于所述第一电磁透镜与所述样品台之间,所述第一电极包括与所述第一电磁透镜同轴的第一电极孔;控制组件,用于向所述第一电极提供电信号,以对所述入射电子束进行偏转,以及使所述第一电极和所述样品台之间形成的电场对所述第一电磁透镜和所述样品台之间形成的电场进行补偿形成匀强电场。2.根据权利要求1所述的快速聚焦扫描偏转装置,其特征在于,所述第一电磁透镜包括内极靴和外极靴,所述第一电极孔在所述样品台上的投影范围落在所述外极靴和/或所述内极靴的极靴口在所述样品台上的投影范围内。3.根据权利要求2所述的快速聚焦扫描偏转装置,其特征在于,所述第一电极设置于所述外极靴与所述样品台之间;所述第一电极在所述样品台上的投影长度大于或等于所述外极靴在所述样品台上的投影长度,且所述外极靴的外边缘在所述样品台上的投影范围落在所述第一电极的外边缘在所述样品台上的投影范围之内。4.根据权利要求2所述的快速聚焦扫描偏转装置,其特征在于,所述第一电极包括第一部分;所述第一部分围绕形成所述第一电极孔,所述第一部分平行于所述样品台。5.根据权利要求4所述的快速聚焦扫描偏转装置,其特征在于,所述第一电极还包括第二部分;所述第二部分环绕所述第一部分设置,所述第二部分位于所述外极靴的外侧,且平行于所述外极靴。6.根据权利要求4所述的快速聚焦扫描偏转装置,其特征在于,所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员:李成宇杨思源李晓昂杨润潇王志斌
申请(专利权)人:北京惠然肯来科技中心有限合伙
类型:发明
国别省市:

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