[发明专利]一种纳米级尺度电子束空间分布的测量装置

说明书

本发明公开一种纳米级尺度电子束空间分布的测量装置，其结构包括：底座位于基座的容纳孔中，且两者之间通过第一连接梁连接。直线电机竖向固定在底座的上表面上，上层平台罩在直线电机上，且该上层平台与底座之间连接。升降板水平设置在上层平台的上顶面安装孔中，且该升降板与直线电机的动子固定连接。挡板的一端固定在升降板上，法拉第杯固定在支架上，且法拉第杯位于挡板的另一端正下方。驱动机构与底座连接。倒“L”形的连接板的水平段与升降板连接，连接板的竖向段位于上层平台的侧壁通道中，且该竖向段与通道之间通过第二连接梁连接。本发明创新性地引入精密位移平台来实现挡板结构对电子束的遮挡动作，进可以有效提升尺寸的测量效率和精准度。

技术领域

本发明涉及电子束尺寸测量技术领域，具体涉及一种纳米级尺度电子束空间分布的测量装置。

背景技术

本发明背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

电子束光斑尺寸的精准测量具有重要的现实意义，比如电子束光刻的曝光工艺，需要根据电子束的辐照密度确定曝光时间。只有准确测量聚焦电子束的空间分布才能得到准确的电子束曝光计量。而现有的常用方法为成像法，即使用电子轰击荧光屏，观察荧光屏判断电子束尺寸，考虑到光学传递误差，通常可观察最小电子束斑约10um，很难满足电子束光刻等技术的实际需求。

发明内容

针对上述的问题，本发明提供一种纳米级尺度电子束空间分布的测量装置，本发明创新性地引入精密位移平台来实现挡板结构对电子束的遮挡动作，进可以有效提升尺寸的测量效率和精准度。为实现上述目的，本发明公开如下所示技术方案。

一种纳米级尺度电子束空间分布的测量装置，包括：基座、底座、直线电机、上层平台、升降板、挡板、支架、法拉第杯、驱动机构、连接板。其中：所述底座位于基座的容纳孔中，且两者之间通过第一连接梁连接。所述直线电机竖向固定在底座的上表面上，所述上层平台罩在直线电机上，且该上层平台与底座之间连接。所述升降板水平设置在上层平台的上顶面安装孔中，且该升降板与直线电机的动子固定连接，以便在直线电机的动子驱动下进行升降。所述挡板的一端固定在升降板上，所述支架固定在上层平台一侧的基座上，所述法拉第杯固定在支架上，且法拉第杯位于挡板的另一端正下方。所述驱动机构与底座连接，用于实现底座在X或Y方向运动。倒“L”形的所述连接板的水平段与升降板连接，连接板的竖向段位于上层平台的侧壁通道中，且该竖向段与通道之间通过第二连接梁连接，且所述第一连接梁、第二连接梁为可变形件。

进一步地，所述连接板至少为四组，其均布在升降板的周围，形成正交结构，从而保证升降板仅在竖直方向上的自由度，限制升降板在水平方向上的自由度，同时确保升降板在升降过程中的稳定性。

进一步地，所述上层平台为空心立方体结构，其下端为开口状，所述连接板的竖向段均布在上层平台的四个侧壁上。

进一步地，所述驱动机构为两组，其均设置在基座侧壁上的通孔中，且驱动机构的驱动端与底座连接。第一组所述驱动机构和所述支架分别位于上层平台的两侧，第二组所述驱动机构位于第一组所述驱动机构和所述支架之间的上层平台侧面，从而使两组驱动机构正交分布，实现底座和上层平台在X或Y方向上的运动。

进一步地，所述驱动机构包括：固定件和压电陶瓷。其中：所述固定件可拆卸连接在通孔中，所述压电陶瓷的一端连接在固定件上，另一端穿出通孔后与方形底座的侧壁接触，以便于利用压电陶瓷的伸缩驱动底座运动。

进一步地，所述固定件与通孔之间螺纹连接，以将压电陶瓷方便地连接在通孔中。

进一步地，所述第一连接梁为竖向设置的金属片组，且方形底座的四个侧壁上均分布有该种第一连接梁，以便于保证升降板仅在水平方向上的自由度，限制升降板在竖直方向上的自由度。