[发明专利]使用叠层成像术对样本成像的方法

说明书

一种使用叠层成像术对样本成像的方法，藉此，将带电粒子束从源引导通过照明器以便穿过样本并着陆在检测器上，与数学重建技术相结合地使用检测器的输出以便计算离开样本的带电粒子波前的至少一个性质，其中：所述性质为波前的相位；所述数学重建技术直接重建所述相位，而不是间接地从振幅和相位的重建的函数来导出所述相位。

本发明涉及使用叠层成像术（ptychography）对样本成像的方法，藉此，将带电粒子束从源引导通过照明器以便穿过样本并着陆在检测器上，与数学重建技术相结合地使用检测器的输出以便计算离开样本的带电粒子波前的至少一个性质。

本发明附加地涉及用于执行这样的方法的装置。

本发明进一步涉及其中可以进行这样的方法和/或其中可以包括这样的装置的带电粒子显微镜。

带电粒子显微术为用于对微观对象成像、尤其是以电子显微术的形式的公知且越来越重要的技术。在历史上，电子显微镜的基本类已经历演变为数个公知装置种类（诸如透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）以及扫描透射电子显微镜（STEM））、以及还演变为各种子种类，诸如所谓的“双射束”工具（例如，FIB-SEM），所述“双射束”工具附加地采用“加工的”聚焦离子束（FIB）从而例如允许诸如离子束铣削或离子束诱导沉积（IBID）之类的支持活动。 更具体来说：

- 在SEM中，通过扫描电子束照射样本使来自样本的“辅助”辐射的放射沉淀，例如以二次电子、背散射电子、X射线和阴极发光（红外、可见和/或紫外光子）的形式；然后检测该放射辐射的一个或多个分量并将其用于图像累积目的。

- 在TEM中，将被用来照射样本的电子束选取为具有用以穿透样本的足够高的能量（为此样本一般将比SEM样本情况下更薄）；然后可以使用从样本放射的透射电子来创建图像。当以扫描模式操作这样的TEM时（因此变成STEM），将在照射电子束的扫描运动期间累积讨论中的图像。

可以例如从以下维基百科链接收集关于这里阐明的话题中的一些的更多信息：

http://en.wikipedia.org/wiki/Electron_microscope

http://en.wikipedia.org/wiki/Scanning_electron_microscope

http://en.wikipedia.org/wiki/Transmission_electron_microscopy

http://en.wikipedia.org/wiki/Scanning_transmission_electron_microscopy

作为将电子用作照射射束的替换方案，还可以使用其它种类的带电粒子来执行带电粒子显微术。在这方面，短语“带电粒子”应被宽泛地解释为涵盖例如电子、正离子（例如Ga或He离子）、负离子、质子和正电子。关于基于非电子的带电粒子显微术，可以例如从诸如以下的参考文献收集一些进一步的信息：

https://en.wikipedia.org/wiki/Focused_ion_beam

http://en.wikipedia.org/wiki/Scanning_Helium_Ion_Microscope

- W.H.Escovitz、T.R.Fox和R. Levi-Setti，Scanning Transmission Ion Microscope with a Field Ion Source，Proc. Nat. Acad.Sci.USA 72(5)，1826-1828页(1975)

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22472444