[发明专利]一种基于柔性纳米伺服运动系统的扫描电镜直写光刻系统

权利要求书

1.一种基于柔性纳米伺服运动系统的扫描电镜直写光刻系统，其特征在于，包括电子室、离子室、样品室和控制系统；所述电子室包括电子室腔体、电子枪、阳极、电子束阻断器、电磁透镜和电子束偏转线圈；所述电子室与所述样品室固定连接；所述离子室包括离子室腔体、离子源、抑制电极、引出电极、第一级透镜、离子束快门编辑器、离子束快门阻挡膜孔、第二级透镜和离子束扫描偏转电极；所述离子室与所述样品室固定连接；所述样品室包括样品室腔体、次级电子探测器、纳米精度柔性伺服运动平台系统、样品、伸缩送料机构、抽真空装置和基座；所述控制系统包括计算机、电子束扫描控制器、电子束阻断器控制器、离子束扫描控制器、离子束快门控制器和柔性平台执行单元驱动器；所述基于柔性纳米伺服运动系统的扫描电镜直写光刻系统包含两种模式，即制备模式和原位检测模式，所述计算机控制两种模式的切换；在制备模式下，所述电子束偏转线圈通过电流使所述电子枪产生的电子束发生偏转实现扫描，或所述离子束扫描偏转电极通过电流使所述离子源产生的离子束发生偏转实现扫描，所述纳米精度柔性伺服运动平台系统带动所述样品实现运动；其中，所述电子束偏转线圈或所述离子束扫描偏转电极作为第一子系统，所述纳米精度柔性伺服运动平台系统作为第二子系统，通过所述计算机绘制或导入制备图形，所述计算机将图形智能分配到所述第一子系统和所述第二子系统作为参考轨迹，二者协同运动实现无拼接直写纳米制备；在检测模式下，所述电子束偏转线圈通过电流使电子束扫描样品表面，次级电子探测器可探测经样品表面反射的电子，将其成像于所述计算机中，实现原位检测。

2.根据权利要求1所述的基于柔性纳米伺服运动系统的扫描电镜直写光刻系统，其特征在于，所述电子枪、所述阳极、所述电子束阻断器、所述电磁透镜和所述电子束偏转线圈位于所述电子室腔体内部且由上到下依次排列；所述电子枪发射的电子依次穿过所述阳极、所述电子束阻断器、所述电磁透镜和所述电子束偏转线圈的所在区域，最终与所述样品发生作用；所述离子源、所述抑制电极、所述引出电极、所述第一级透镜、所述离子束快门编辑器、所述离子束快门阻挡膜孔、所述第二级透镜和所述离子束扫描偏转电极位于所述离子室腔体内部且由上到下依次排列；所述离子源产生的离子依次穿过所述离子源、所述抑制电极、所述引出电极、所述第一级透镜、所述离子束快门编辑器、所述离子束快门阻挡膜孔、所述第二级透镜和所述离子束扫描偏转电极的所在区域，最终与所述样品发生作用。

3.根据权利要求1所述的基于柔性纳米伺服运动系统的扫描电镜直写光刻系统，其特征在于，所述电子束偏转线圈包含至少两对线圈，所述离子束扫描偏转电极包含至少两对电极，用于实现平面X方向和Y方向的扫描。

4.根据权利要求1所述的基于柔性纳米伺服运动系统的扫描电镜直写光刻系统，其特征在于，所述电子束扫描控制器的第一端与所述计算机连接，用于接收所述计算机发出的指令，所述电子束扫描控制器的第二端与所述电子束偏转线圈连接，用于控制电子束的偏转；所述电子束阻断器控制器的第一端与所述计算机连接，用于接收所述计算机发出的指令，所述电子束阻断器控制器的第二端与所述电子束阻断器连接，用于控制电子束的通断。

5.根据权利要求1所述的基于柔性纳米伺服运动系统的扫描电镜直写光刻系统，其特征在于，所述离子束扫描控制器的第一端与所述计算机连接，用于接收所述计算机发出的指令，所述离子束扫描控制器的第二端与所述离子束扫描偏转电极连接，用于控制离子束的偏转；所述离子束快门控制器的第一端与所述计算机连接，用于接收所述计算机发出的指令，所述离子束快门控制器的第二端与所述离子束快门编辑器连接，用于控制离子束的通断。

6.根据权利要求1所述的基于柔性纳米伺服运动系统的扫描电镜直写光刻系统，其特征在于，所述柔性平台执行单元驱动器的第一端与所述计算机连接，用于接收所述计算机发出的指令，所述柔性平台执行单元驱动器的第二端与所述纳米精度柔性伺服运动平台系统中的执行单元连接，用于驱动柔性平台进行扫描运动。