[发明专利]自动矫正样品带轴偏离的电子层叠成像方法及装置

权利要求书

1.一种自动矫正样品带轴偏离的电子层叠成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，通过电子束对样品进行扫描，采集所述样品每个扫描点的衍射图；

S2，初始化物函数和电子束函数，在构建正向传播模型时，将所述样品相对电子束的倾转角作为可变参数，包含到所述样品片层之间的传播函数中，计算所述正向传播模型的损失函数；

S3，求解所述损失函数关于待优化参数的梯度，根据所述梯度优化所述待优化参数；所述待优化参数包括物函数、入射电子束函数、样品带轴与电子束方向的偏离；

S4，执行所述S2重新计算所述损失函数，直至满足迭代终止条件，输出所述待优化参数，获得的倾转角为所述样品带轴相对电子束方向偏离的角度，物函数为所述样品在正带轴下的投影；

所述正向传播模型中的出射波函数为：

其中，P(r-r_j)代表扫描到第j个位置的电子束，代表第i层的物函数，代表菲涅尔近场衍射作用因子，其作用表示为：

p(k；Δz,θ)＝exp[-iπΔz(λk²-2k_xtanθ_x-2k_ytanθ_y)]，

其中，Δz代表每一层物函数的厚度，(θ_x,θ_y)代表物体偏离正带轴的角度，(θ_x,θ_y)为可变参数；

所述根据所述梯度优化所述待优化参数，包括：

其中，α_P、和是物函数电子束函数P和样品偏离正带轴的倾角(θ_x,θ_y)的学习率，为物函数的梯度，为电子束函数的梯度，和分别为倾角(θ_x,θ_y)的梯度；

所述迭代终止条件包括：

损失函数收敛；或

达到预设迭代次数。

2.一种自动矫正样品带轴偏离的电子层叠成像装置，其特征在于，包括：

采集模块，用于通过电子束对样品进行扫描，采集所述样品每个扫描点的衍射图；

计算模块，用于初始化物函数和电子束函数，在构建正向传播模型时，将所述样品相对电子束的倾转角作为可变参数，包含到所述样品片层之间的传播函数中，计算所述正向传播模型的损失函数；

优化模块，用于求解所述损失函数关于待优化参数的梯度，根据所述梯度优化所述待优化参数；所述待优化参数包括物函数、入射电子束函数、样品带轴与电子束方向的偏离；

成像模块，用于执行所述计算模块重新计算所述损失函数，直至满足迭代终止条件，输出所述待优化参数，获得的倾转角为所述样品带轴相对电子束方向偏离的角度，物函数为所述样品在正带轴下的投影；

所述正向传播模型中的出射波函数为：

其中，P(r-r_j)代表扫描到第j个位置的电子束，代表第i层的物函数，代表菲涅尔近场衍射作用因子，其作用表示为：

p(k；Δz,θ)＝exp[-iπΔz(λk²-2k_xtanθ_x-2k_ytanθ_y)]，

其中，Δz代表每一层物函数的厚度，(θ_x,θ_y)代表物体偏离正带轴的角度，(θ_x,θ_y)为可变参数；

所述根据所述梯度优化所述待优化参数，包括：

其中，α_P、和是物函数电子束函数P和样品偏离正带轴的倾角(θ_x,θ_y)的学习率，为物函数的梯度，为电子束函数的梯度，和分别为倾角(θ_x,θ_y)的梯度；

所述迭代终止条件包括：

损失函数收敛；或

达到预设迭代次数。