[发明专利]带电粒子显微镜中的枪透镜设计

说明书

公开了带电粒子显微镜中的枪透镜设计。一种带电粒子显微镜，包括：‑真空外壳；‑源，用于产生带电粒子的束；‑样品支架，用于保持样品；‑照明器，被提供在所述源和样品支架之间，并且在所述束的传播方向上包括：▪源透镜；▪聚光器系统；‑检测器，用于检测响应于由所述束的照射而从样品发出的辐射，其中，所述源透镜是复合透镜，其在所述传播方向上包括：‑磁透镜，包括永磁体，所述永磁体被部署在所述真空外壳之外但是在其内产生磁场；‑可变静电透镜。

本发明涉及一种带电粒子显微镜，包括：

-真空外壳；

-源，用于产生带电粒子的束；

-样品支架，用于保持样品；

-照明器，被提供在所述源和样品支架之间，并且在所述束的传播方向上包括：

▪源透镜；

▪聚光器系统；

-检测器，用于检测响应于由所述束的照射而从样品发出的辐射。

本发明还涉及一种使用这样的带电粒子显微镜的方法。

带电粒子显微镜是用于对微观物体成像的众所周知的和日益重要的技术，其特别是采用电子显微镜的形式。历史上，电子显微镜的基本种类已经经历了到如下的许多众所周知的装置种类的演进：诸如透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）和扫描透射电子显微镜（STEM），并且还演进成各种亚种类：诸如所谓的“双束”器具（例如，FIB-SEM），其附加地采用“加工”聚焦离子束（FIB），允许诸如例如离子束磨削或离子束引发的沉积（IBID）的支持活动。更具体地：

-在SEM中，由扫描电子束对样品的照射例如以二次电子（secondary electron）、后向散射电子、X射线和阴极发光（红外的、可见的和/或紫外的光子）的形式促成来自样品的“辅助”辐射的发出；该发出的辐射的一个或多个成分然后被检测并且使用用于图像累积目的。

-在TEM中，用于照射样品的电子束被选取为具有足够高的能量以穿透样品（为此，与SEM样品的情况下相比，其一般将更薄）；从样品发出的透射的电子然后可以被用于创建图像。当这样的TEM以扫描模式操作时（因此变成了STEM），讨论中的图像将在照射电子束的扫描运动期间被累积。

关于在此阐明的主题中的一些的更多信息可以例如从以下Wikipedia链接搜集：

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 electronmicroscopy。

作为对使用电子作为照射束的替换，还可以使用其它种类的带电粒子来执行带电粒子显微镜。在该方面中，短语“带电粒子”应当被广泛地解释为涵盖例如电子、正离子（例如，Ga离子或He离子）、负离子、光子和正电子。至于基于非电子的带电粒子显微镜，可以例如从诸如以下内容的参考搜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