[发明专利]一种全自动化的扫描电子显微镜及其探测方法

说明书

本文提供了一种全自动化的扫描电子显微镜及其探测方法，所述扫描电子显微镜包括：由第一光学显微镜和平移台构成的光学导航系统，以及由电子源和电子光学镜筒构成的扫描电子显微镜装置，该光学导航系统还包括：位于所述第一光学显微镜下方且与所述平移台相连的、容纳待测样品进行光学探测的第一腔室；该扫描电子显微镜装置还包括：位于所述电子光学镜筒下方的、容纳待测样品进行扫描电子显微镜探测的第二腔室；所述第一腔室与第二腔室之间通过真空阀门水平连通或隔绝；所述第一腔室内设置有能将待测样品从第一腔室通过所述真空阀门移动到第二腔室的自动传送装置。本申请操作简单，可达到缩短样品探测时间，提高探测效率和精确度的目的。

技术领域

本发明涉及扫描电子显微镜技术领域，尤其涉及一种全自动化的扫描电子显微镜及其探测方法。

背景技术

传统的光学系统对物体进行观测具有操作简单、方便的特点，且样品的制备简单，不需要高真空等严格的观测条件，因此常用于对物体进行快速显微观测。由于传统的光学系统分辨率低，在对物体进行高分辨率的探测时受到限制。在观察微观物体方面，扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)以其分辨率高，景深大等特点受到广泛应用。

由于传统的扫描电子显微镜观测物体细微信息时，需要很高的放大倍数，因此，视场范围较小，对待测位置定位困难。通常，需要借助大视场条件下获得的图像来定位样品待测位置。而扫描电子显微镜在大视场探测时，视场边缘位置产生的畸变很大，不能真实反映样品的表面形貌，因此，通过大视场下获得的扫描电子显微镜图像来定位样品待测位置时，往往定位不准确。光学系统的分辨率最高为200nm，大视场观测时光学系统的畸变远小于扫描电子显微镜产生的畸变，因此，利用光学系统与扫描电子显微镜的结合使用来对物体进行探测：先使用光学系统寻找目标位置，再使用扫描电子显微镜进行更高分辨率的观测，该方法是解决这一问题行之有效的方法。

联合了光学系统的扫描电子显微镜系统是大型、复杂的仪器装置。使用过程中需要将扫描电子显微镜的样品腔室抽至一定的真空值，这一过程需要耗费很长时间；而且对于使用者来说，将样品手动地从光学系统探测区域传送到扫描电子显微镜探测区域时，即便是专业技术操作人员也很难保证对样品进行精准移动、定位。为保证较高的工作效率和精确度，传统的手工操作远远不能满足需求，这极大限制了联合了光学系统的扫描电子显微镜系统地使用。

因此，需要一种可以全自动化地实现从光学系统探测到扫描电子显微镜探测的系统，从而弥补手动操作带来的不便，缩短探测时间，简化操作，提高探测效率和精确度。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种全自动化的扫描电子显微镜及其探测方法，其操作简单，可达到缩短样品探测时间，提高探测效率和精确度的目的。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种全自动化的扫描电子显微镜，包括由第一光学显微镜和平移台构成的光学导航系统，以及由电子源和电子光学镜筒构成的扫描电子显微镜装置，

所述光学导航系统还包括：位于所述第一光学显微镜下方且与所述平移台相连的、容纳待测样品进行光学探测的第一腔室；

所述扫描电子显微镜装置还包括：位于所述电子光学镜筒下方的、容纳待测样品进行扫描电子显微镜探测的第二腔室；

所述第一腔室与第二腔室之间通过真空阀门水平连通或隔绝；所述第一腔室内设置有能将待测样品从第一腔室通过所述真空阀门移动到所述第二腔室的自动传送装置。

其中，所述第一腔室的顶部设置有允许所述第一光学显微镜的照明光束和成像光束通过的第一观察窗；所述第一腔室的侧壁设有允许待测样品进出的换样门。

其中，所述第二腔室内设有承载并控制待测样品在水平、竖直方向移动的样品台；所述样品台上设有固定所述待测样品的自动固定装置。