[发明专利]扫描电镜中具有多级机械对准机构的对准装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子光学技术领域，尤其涉及扫描电镜中的具有多级机械对准机构的对准装置及方法。 

背景技术

现有技术中，有两种常用的对扫描电镜中的透镜进行对准的方法，一种方法是通过增加机械加工精度来减少容差，从而控制聚焦镜筒的离轴偏移，通常成本比较合理的机械部件容差在12.5微米到25微米之间，而要能够控制聚焦镜筒的离轴偏移，一般要求将机械部件的容差降低至5微米到10微米之间，但是，为达到此容差区间而增加机械加工精度所需的成本极高；另一种方法是，采用电子偏移器来弥补离轴误差，例如，可采用二级电极、四级电极和八级电极来弥补离轴误差，但是，这种方法不仅同样会增加成本，并且，该方法中要求驱动电路的线性范围大且噪声较低，否则不仅不能消去机械误差，还会带来额外的误差。并且，以上两种方法均不够稳定，往往会随着时间、温度的变化而漂移，从而影响机器的稳定性。 

发明内容

本发明的目的是提供一种对准装置、包含所述对准装置的扫描电镜以及在所述扫描电镜中用于对多级透镜进行对准的方法。 

根据本发明的一个方面，提供一种在扫描电镜中的对准装置，其中，该扫描电镜包括电子源与多级透镜，其中，该对准装置包括： 

多级机械对准机构，其中每级对准机构具有多维度机械式调整装置，其中包括： 

第一级对准机构，用于将电子源进行多维度位移调整，以与第一级透镜进行光轴对准； 

其他各级对准机构，用于将所述电子源及已对准的前面各级透镜作为整体进行多维度位移调整，以与该级透镜进行光轴对准。 

根据本发明的一个方面，还提供了一种具有多级透镜的扫描电镜，其中，该扫描电镜包括电子源与多级透镜，每级透镜为多极透镜，其中，该扫描电镜还包括： 

对准装置，包括多级机械对准机构，其中第一级对准机构用于将电子源进行多维度位移调整，以与第一级透镜对准；其他各级对准机构用于将所述电子源及其前面的各级透镜作为整体进行多维度位移调整，以与该级透镜进行光轴对准； 

透镜高压电源，用于给各级透镜施加测试电压； 

成像装置，用于呈现与所述测试电压对应的电子束图像。 

根据本发明的另一个方面，还提供了一种在所述扫描电镜中用于对多级透镜进行对准的方法，其中，该方法包括： 

-将电子源进行多维度位移调整，以与第一级透镜对准； 

-对其他各级透镜，将所述电子源及已对准的前面各级透镜作为整体进行多维度位移调整，以与本级透镜进行光轴对准。 

与现有技术相比，本发明具有以下优点：1)通过在扫描电镜中采用所述对准装置，可以便捷地实现扫描电镜中各个透镜的对准，操作方式较为简便；2)并且，该对准装置所需成本较低，对准结果不易受到时间或温度等因素的影响，较为稳定。 

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显： 

图1为包含根据本发明的对准装置的扫描电镜的部分剖面的结构示意图； 

图2为根据本发明的对准装置所包含的第一级对准机构的俯瞰示 意图； 

图3为根据本发明的一种具有多级透镜的扫描电镜的简要结构示意图； 

图4为根据一种在根据本发明的扫描电镜中用于对多级透镜进行对准的方法流程图。 

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。 

图1示意出了包含根据本发明的对准装置的扫描电镜的部分剖面的结构示意图。其中，所述扫描电镜包括通过细聚焦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电子光学仪器。优选地，所述扫描电镜包括以下任一种： 

1)常规扫描电镜(scanning electron microscope，SEM)； 

2)环境扫描电镜(environmental scanning electron microscope，ESEM)； 

3)场发射扫描电镜(field emission scanning electron microscope，FESEM)； 

4)扫描透射电镜(scanning transmission electron microscopy，STEM)。