專利名稱：用于粒子光學(xué)鏡筒的鏡筒內(nèi)檢測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶電粒子鏡筒，該鏡筒包括
帶電粒子源，用于產(chǎn)生帶電粒子束，
樣本載體，用于對樣本保持和定位，
物鏡，用于將帶電粒子束聚焦于樣本上，物鏡具有
〇第一和第二電極，用于生成聚焦靜電場，第一電極定位于第二電極與樣本載體之
間，以及
〇第一和第二極靴(pole piece),用于生成聚焦磁場,第一極靴定位于第二極靴與樣本載體之間，
〇靜電場和磁場示出重疊，
檢測器，在第一電極的源側(cè)，用于檢測帶電粒子，檢測器示出對帶電粒子敏感的表面。本發(fā)明還涉及一種使用這樣的鏡筒(column)的方法。
背景技術(shù)：
根據(jù)第4，831，266號美國專利已知這樣的鏡筒。已知的專利描述了一種包括電子源和在光軸周圍的組合磁/靜電物鏡的電子光學(xué)鏡筒。透鏡的磁部分包括處于地電勢的兩個極靴與樣本接近的第一極靴和從樣本移開更多的第二極靴。靜電透鏡由在樣本附近的光軸周圍的孔徑形式的第一電極構(gòu)成。這一第一電極與
第一極靴重合。形式為蜿展管(flaring tube)的第二電極在第一電極與電子源之間包圍光軸。管具有在樣本這一側(cè)的小直徑和在電子源這一側(cè)的更大直徑。第二電極關(guān)于樣本和磁極靴保持于電勢Uke。形式為具有小直徑的管的第三電極在第二電極與源之間放置于光軸周圍。第三電極關(guān)于樣本保持于電勢Ure。例如包括具有光導(dǎo)的閃爍體盤或者半導(dǎo)體盤的檢測器(比如PIN 二極管)在與光軸垂直的檢測器平面中包圍第三電極。檢測器保持于第二電極的電勢Uke(第二電極的電勢)。當(dāng)初級束碰撞樣本時生成次級輻射，該次級輻射包括次級電子(SE，定義為具有比50eV更少的能量、更具體具有5eV或者更少的能量的電子)和反向散射電子(BSE，定義為具有在50eV以上的能量上至撞擊電子的能量)。SE由于脫離透鏡的磁場與靜電場的組合影響而保持與物鏡的軸接近。已知的專利教導(dǎo)了交叉(cross-over)形成于樣本與檢測器之間，因而發(fā)散束照射檢測器。檢測器因此檢測SE的大部分并且也檢測一些BSE。在已知的專利中公開的鏡筒的缺點是檢測BSE的效率低。第4，926，054號美國專利公開一種與在第4，831，266號美國專利中公開的透鏡相似的透鏡，示出了在樣本與磁透鏡的軛(yoke)之間的附加控制電極，使得可以調(diào)諧SE的交叉的位置。通過將孔徑放置于交叉的位置，阻擋BSE并且可以形成幾乎僅SE的圖像。在US4，926，054號中公開的鏡筒的缺點是BSE的檢測效率低并且需要又一控制電極和關(guān)聯(lián)的電源，從而造成更復(fù)雜的透鏡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在于提供一種用于檢測BSE的解決方案。為此，本發(fā)明的特征在于
第二電極在第二極靴與樣本載體之間不出與樣本載體相向的電極表面，所述電極表面示出用于傳送帶電粒子束的鉆孔，并且
帶電粒子敏感表面形成所述電極表面的至少部分。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過組合檢測器的敏感表面與第二電極的與在所述位置的樣本相向的表面并且通過適當(dāng)激發(fā)磁和靜電(雙電極)透鏡，無需第三電極及其關(guān)聯(lián)的電源而不損害透鏡性能或者檢測器效率。注意極靴可以處于地電勢，但是這并非必需的。這對于樣本和樣本載體而言同樣成立，該樣本和樣本載體可以處于與第一電極相同的電勢、但是也可以關(guān)于第一電極和第一極靴進(jìn)行偏置。注意在J. P. Vermeulen 的 “New Developments in GEMINI FESEM Technology”(http: //www. touchbrief inRS. com/pdf/1065/car I zeiss tech. pdf )中，公開了甚至更復(fù)雜的檢測器，其中SE由第一檢測器檢測而BSE由從樣本移開更多的第二檢測器檢測。SE形成在樣本與第一檢測器之間的交叉以便用發(fā)散束照射第一檢測器，而根據(jù)所述公開文獻(xiàn)的圖7的BSE在第一檢測器的位置形成交叉。由于第一檢測器示出中心孔(用于傳送初級束和反向散射電子束)，多數(shù)BSE穿過第一檢測器以由第二檢測器檢測。還注意在美國專利4，381，266和US4，926，054專利中描述的檢測器平面可以視為電極，但是這一電極并非是用于生成聚焦靜電場的電極。即使主張與軸平行的任何場聚焦束，這一個場并未不出與磁聚焦場的重疊。注意在可于因特網(wǎng)http://handle.dtic.mi1/100.2/ADA327202 獲得的“Electron Specimen Interaction in Low Voltage Electron Beam Lithography (月度進(jìn)展報告1995年7月-1995年10月)”的圖4中示出了四個電極的靜電透鏡系統(tǒng)，其中從
樣本算起，第二電極由SE檢測器覆蓋。在根據(jù)本發(fā)明的鏡筒的一個實施例中，第二電極的至少部分定位于第一與第二磁極靴之間，并且第一磁極靴與第一電極重合。根據(jù)這一實施例，第二電極可以在帶電粒子源的方向上作為管延伸，在該情況下第二電極的與樣本載體最近的一端結(jié)束于兩個磁極靴之間，并且第一電極與第一極靴重合。第二電極結(jié)束于具有中心孔的圓盤中，帶電粒子束經(jīng)過該中心孔引向樣本。盤的與樣本相向的面為檢測器的敏感表面。在根據(jù)本發(fā)明的鏡筒的另一實施例中，敏感表面為閃爍體，并且檢測器還包括光子檢測器。通過將敏感表面形成為閃爍體，在閃爍體上撞擊的帶電粒子可以生成一個或者多個光子。優(yōu)選地，這些光子然后由光子檢測器檢測，比如光電二極管、雪崩光電二極管(APD)、蓋革模式APD或者其陣列，比如多像素光子檢測器(也稱為硅光電倍增器Si-PMT)、CMOS器件或者CCD器件或者光電倍增器管(PMT)。注意已知形成具有一個以上光子檢測器的檢測器，使得檢測器例如檢測帶電粒子在哪個象限中或者在什么半徑上撞擊。一個以上光電檢測器可以形成于一個器件(晶片、芯片)上或者可以是彼此相鄰放置的物理上分離的器件。檢測器可以包括用于將來自閃爍體的光子引向光子檢測器的光導(dǎo)。注意在本上下文中閃爍體將解釋為如下材料，在該材料中高能帶電粒子(比如離子或者電子)的碰撞造成發(fā)射一個或者多個光子，因此包括突光、磷光和光致發(fā)光。在帶電粒子裝置(例如掃描電子顯微鏡)中廣泛使用的閃爍體的例子為YAP = Ce(鈰摻雜的釔鋁鈣鈦礦YAlO3)和YAG = Ce (鈰摻雜的釔鋁石榴石Y3Al5O12X粉狀閃爍體(比如、YSi2O7 = Ce (也稱為P47))或者塑料閃爍體(比如NE102A)。閃爍體通常為良好電絕緣體，并且為了避免充電，這些閃爍體涂覆有薄層(通常為在例如鋁的10至IOOnm之間)以提供傳導(dǎo)層。具有這樣的涂層的閃爍體在商業(yè)上可用。具有ITO (銦錫氧化物)的涂層也可以用來提供給電傳導(dǎo)層。優(yōu)選地，閃爍體關(guān)于樣本具有數(shù)千伏電勢，使得把在閃爍體上撞擊的一個帶電粒子(比如電子)轉(zhuǎn)換成一個以上光子。在根據(jù)本發(fā)明的鏡筒的另一實施例中，帶電粒子源為電子源，而帶電粒子束為電子束。優(yōu)選地，鏡筒為產(chǎn)生電子束的鏡筒。這樣的鏡筒用于掃描電子顯微鏡(SEM)中而且也用于其中使用兩個鏡筒(一個產(chǎn)生電子束而一個產(chǎn)生離子束)的儀器中。這樣的儀器為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。在用于產(chǎn)生電子的鏡筒中，當(dāng)從第二電極向樣本行進(jìn)的束在第二電極與樣本之間減速時獲得最佳光學(xué)性能。這意味著第二電極的關(guān)于樣本為正的電勢，因此意味著如下電勢該電勢朝著敏感表面吸引由于束與樣本相互作用而從樣本出現(xiàn)的電子。注意無需由于樣本與由檢測器位于其中的鏡筒所產(chǎn)生的束相互作用而生成檢測的帶電粒子可以是在樣本上撞擊的來自另一鏡筒的束引起生成后續(xù)檢測的次級帶電粒子。這樣的另一鏡筒例如可以是離子鏡筒，離子束例如加工樣本(蝕刻和或濺射)并且也從樣本噴射次級電子。在另一實施例中，檢測器配備有用于將撞擊離子(正或者負(fù))或者電子轉(zhuǎn)換成由檢測器的敏感表面檢測的電子的轉(zhuǎn)換電極。通過向鏡筒(在本上下文中包括從第一電極向樣本伸展的體積)配備轉(zhuǎn)換電極，可以優(yōu)化對離子(帶正電或者負(fù)電的原子或者分子或者聚類)和電子的檢測。注意這樣的轉(zhuǎn)換電極可以定位于第一電極的源側(cè)而且也定位于第一電極的樣本載體側(cè)。優(yōu)選地，用吸引待檢測的帶電粒子核素(species)的電壓和關(guān)于敏感表面為負(fù)的電勢來偏置轉(zhuǎn)換電極，使得從轉(zhuǎn)換電極噴射的電子向敏感表面加速。優(yōu)選地，鏡筒為帶電粒子裝置比如掃描電子顯微鏡(SEM)(具有根據(jù)本發(fā)明的鏡筒和聚焦離子束(FIB)鏡筒的裝置)的部分。配備有透射電子檢測器的SEM如例如電子探測器微觀分析工具那樣也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的一個方面中，一種檢測從樣本出現(xiàn)的次級和/或反向散射電子的方法，該方法包括
-在樣本位置上提供樣本，
-提供產(chǎn)生帶電粒子束的帶電粒子鏡筒，所述鏡筒配備有將帶電粒子束聚焦于樣本上的物鏡，物鏡具有用于生成聚焦靜電場的在樣本附近的第一電極和從樣本移開更多的第二電極，物鏡具有用于生成磁聚焦場的在樣本附近的第一極靴和從樣本移開更多的第二極靴，靜電聚焦場和磁聚焦場示出重疊，
-在第一電極的與樣本相反的一側(cè)提供帶電粒子檢測器，
-向帶電粒子檢測器加速從樣本發(fā)出的次級帶電粒子，帶電粒子檢測器示出帶電粒子敏感表面，
其特征在于
-第二電極在第二極靴與樣本載體之間不出與樣本載體相向的電極表面，所述電極表面示出用于傳送帶電粒子束的鉆孔，并且
-敏感表面形成所述電極表面的至少部分。在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個實施例中，帶電粒子敏感表面為閃爍體，并且該方法還包括檢測由于帶電粒子撞擊在閃爍體上而由閃爍體發(fā)射的光子。在根據(jù)本發(fā)明的方法的又一實施例中，包括用光導(dǎo)將來自閃爍體的光子引向光子檢測器。一些光子檢測器可以與閃爍體充分接近地放置以檢測光子而未使用光導(dǎo)。然而由于空間問題和/或需要制作電屏障，所以使用光導(dǎo)(例如石英(石英是良好電絕緣體并且針對寬的顏色范圍示出良好透射率)或者PMMA)可以是有吸引力的。在根據(jù)本發(fā)明的方法的又一實施例中，次級帶電粒子為電子。在根據(jù)本發(fā)明的方法的又一實施例中，帶電粒子束為電子束。在根據(jù)本發(fā)明的方法的又一實施例中，檢測器包括轉(zhuǎn)換電極，并且該方法還包括將從樣本發(fā)出的帶電粒子引向轉(zhuǎn)換電極，轉(zhuǎn)換電極響應(yīng)于帶電粒子落在其上而發(fā)射電子，電子被引向?qū)﹄娮用舾械臋z測器。使用這一方法，可以從其中檢測帶正電粒子(粒子、聚類)的模式向其中檢測帶負(fù)電粒子(電子、離子、聚類)的模式切換檢測器。給定電極和極靴的幾何形狀以及磁和靜電透鏡的激發(fā)，可以改變樣本的電勢和位置以優(yōu)化檢測器效率。注意對電子敏感的檢測器可以是在第二電極的面上的檢測器，但是可以是對電子敏感的另一檢測器，比如放置于第二電極內(nèi)的無場區(qū)域中的檢測器。在根據(jù)本發(fā)明的方法的又一實施例中，該方法還包括對磁線圈激勵用于在樣本位置生成磁沉浸場。為了提高分辨率(提高探測器直徑)，已知將樣本沉浸于磁場中?？梢酝ㄟ^將線圈放置于物鏡的軛周圍或者通過將線圈放置于樣本下來生成這樣的磁場。


現(xiàn)在參照圖闡明本發(fā)明，在圖中對應(yīng)標(biāo)號表明對應(yīng)特征。為此
圖I示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的物鏡，圖2示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的帶電粒子鏡筒的透鏡，其中光子檢測器連接到閃爍
體，
圖3示意地示出了具有四個未涂覆窗的閃爍體，并且 圖4示意地示出了用于在圖I的透鏡中使用的帶電粒子檢測器。
具體實施例方式圖I示意地示出了在樣本102上撞擊的帶電粒子束100。樣本裝配于關(guān)于該束可移動的樣本載體104上。物鏡包括具有兩個極靴的磁軛，其將用線圈114生成的磁場引向束附近的區(qū)域。軛連接到地并且也形成第一電極106。將第二電極108形成為以與樣本相向的面110結(jié)束的包圍束的管。絕緣體112使管居中于磁軛內(nèi)并且電絕緣二者。注意管和面無需為一體或者甚至一種材料。對于它作為一個電極來工作而言重要·的是這些部分充分電傳導(dǎo)并且相互電連接。在面110上裝配敏感表面，比如YAP = Ce或者YAG = Ce晶體。用光子檢測器檢測閃爍體生成的光子。如從圖可見，閃爍體應(yīng)當(dāng)形成為在其中有中心孔的盤。注意閃爍體盤優(yōu)選地涂覆有薄(IO-IOOnm)鋁層，該涂層形成傳導(dǎo)層并且該涂層反射原本將在樣本的方向上從閃爍體出現(xiàn)的光子。第二帶電粒子檢測器116位于第二電極內(nèi)的無電場區(qū)域中。這一第二檢測器可以例如是固態(tài)電子檢測器或者是包括閃爍體和光子檢測器的檢測器。注意磁偏轉(zhuǎn)器可以例如放置于在內(nèi)軛與第二電極之間的區(qū)域118中。提到可以使用銦錫氧化物(ITO)層而不是鋁層。注意由于這一透鏡將磁場和靜電場兩者用于聚焦帶電粒子，所以這一透鏡對于離子而言比對于電子而言有效性更低，因為離子由于它們的更大質(zhì)量而比電子更少受到磁場的影響。因此用(帶負(fù)電)電子進(jìn)一步說明這一實施例的工作。物鏡是組合式靜電和磁透鏡。在已知的美國專利中已經(jīng)描述這樣的透鏡，并且尤其當(dāng)電子進(jìn)入透鏡的能量高于它們離開透鏡(并且因此在樣本上撞擊)的能量時，透鏡性能優(yōu)于簡單的磁或者靜電透鏡。出于實際原因，具有線圈114的磁軛以及因此電極106正常連接到地，但是這并非是根本限制。注意已知通過偏置樣本至正能量來在第一電極106與樣本位置之間將束進(jìn)一步減速。初級電子在樣本上撞擊時引起次級福射(包括反向散射電子(BSE)和次級電子(SE))的發(fā)射。從檢測觀點來看，在這二者之間的差異是SE常常定義為以少于50eV或者甚至5eV的能量從樣本出現(xiàn)的電子，而BSE以在50eV以上的能量(上至初級束的能量)從樣本出現(xiàn)。在樣本與第二電極之間的電場將這些電子均引向面100的方向并且進(jìn)入脫離透鏡的磁場。保持低能電子(所有SE和BSE的小部分)與軸如此接近使得它們經(jīng)過面110中的孔行進(jìn)并且進(jìn)入第二電極內(nèi)的無場區(qū)域。這些電子中的多個電子然后碰撞檢測器116。具有大能量(例如超過初級電子能量的80%的能量)的反向散射電子更少受靜電場與磁場的組合影響所限制并且碰撞該面110并且因此碰撞閃爍體，由此生成將由光子檢測器檢測的光子。由于在樣本與第二電極之間的電勢差，BSE以若干keV的能量在閃爍體上撞擊。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)使用圖I中所示的透鏡并且在樣本和第一電極(和軛)上的電壓為地而在第二電極上的電勢近似為+8kV時，根據(jù)工作距離(在樣本與第一極靴之間的距離)、著陸(landing)能量和BSE能量(例如受在樣本與第一極靴之間的偏置電壓影響)，獲得針對BSE的85%檢測效率。圖2示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的帶電粒子鏡筒的透鏡，其中光子檢測器連接到閃爍體。圖2可以視為根據(jù)圖I而得到。在光子檢測器202與第二電極的面110之間，光導(dǎo)204被裝配成將來自閃爍體的光子引向光子檢測器。光導(dǎo)可以例如由石英、玻璃或者聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)形成并且無需形成為如下主體，該主體示出圍繞束100的對稱性。作為替代，多個光纖(例如4個)可以連接到閃爍體的四個部分(象限)并且將這些象限中的每個象限的光子引向分離的檢測器，比如光電二極管、雪崩光電二極管(APD)、蓋革模式APD或 者其陣列，包括多像素光子檢測器(也稱為硅光電倍增器Si-PMT)、CMOS器件或者CXD器件或者PMT。圖3示出了用于在圖2的透鏡中使用的具有四個未涂覆窗的閃爍體。圖3示出了閃爍體盤的俯視圖(也就是閃爍體盤的與光導(dǎo)接觸的一側(cè))。盤示出了用于傳送第二電極的管以及帶電粒子束的中心鉆孔306。閃爍體的表面由鋁涂層302覆蓋從而僅留下四個窗304-i (其中i=1..4)打開。因而在閃爍體中生成的光子可以僅經(jīng)由這些窗退出閃爍體盤，因為閃爍體的相反側(cè)也由鋁涂層覆蓋。注意也可以涂覆閃爍體的內(nèi)側(cè)和外側(cè)。四個圓柱形光導(dǎo)或者光纖放置于窗上，并且這些光導(dǎo)中的每個光導(dǎo)接觸光電檢測器。這一實施例的優(yōu)點在于光子檢測器無需是環(huán)形檢測器而可以是簡單盤形或者矩形光子檢測器的組件。象限檢測也以這一方式可用。圖4示意地示出了用于在圖I的透鏡中使用的帶電粒子檢測器。圖4示出了軸402，帶電粒子束沿著該軸402行進(jìn)。包圍軸的管108為第二電極的部分。環(huán)形閃爍體盤406用螺絲插入物414附著到管的末端，該螺絲插入物被擰入管中。閃爍體與玻璃、石英或者PMMA環(huán)形盤相抵放置從而形成用于將光子從閃爍體引向光子檢測器408的光導(dǎo)404。閃爍體具有與光導(dǎo)與閃爍體接觸的一側(cè)相反的表面110。表面110涂覆有薄鋁層，所述層使它在電學(xué)上成為第二電極的部分并且也向光導(dǎo)404反射光子。電連接412提供從光子檢測器到電子器件的路徑。例如在環(huán)氧樹脂或者硅橡膠410中模制檢測器的部分以避免從管(關(guān)于地以若干kV的電勢操作)向光子檢測器(以地電勢操作)飛弧(flash-over)o當(dāng)具有若干keV能量的帶電粒子(例如電子)碰撞閃爍體406時,生成若干光子。一些將在光導(dǎo)404的方向上行進(jìn)，一些在面110的方向上行進(jìn)。為了檢測所有光子，閃爍體的未與光導(dǎo)相抵?jǐn)R放的部分最好由高反射材料(比如鋁)覆蓋。在IOnm與IOOnm之間的鋁層充分透明以便高能電子以充分能量進(jìn)入閃爍體，但是反射多數(shù)光子。優(yōu)選地，閃爍體的與光導(dǎo)接觸的一側(cè)無光澤以提高在閃爍體與光導(dǎo)之間的耦合。光導(dǎo)將光子引向光子檢測器408，例如光電二極管、雪崩光電二極管(APD)、蓋革模式APD或者其陣列,包括多像素光子檢測器(也稱為硅光電倍增器Si-PMT)、CMOS器件或者CXD器件或者PMT。優(yōu)選地，這一光子檢測器以地電勢操作，意味著與光子檢測器408相比在管108與在面110的鋁涂層之間有若干kV的電勢差。光導(dǎo)因穿通而使這一電勢差絕緣，并且通過例如在硅橡膠410中封裝檢測器也避免飛弧。注意導(dǎo)線412也可以額定為耐受高電壓。注意閃爍體盤可以示出它與光導(dǎo)接觸的一個整側(cè)，但是這一側(cè)也可以部分涂覆有鋁，使得多個光導(dǎo)(例如圓柱體)可以如圖3中所示的那樣放置于未涂覆部分上。還注意對于SE檢測器116和BSE檢測器兩者而言可以使用相似設(shè)計，但是情況無需如此也有可能用如圖2中所示的光導(dǎo)形成BSE檢測器而用如圖4中所示的形式形成SE檢測器(或者相反)。也可以使用其它類型的檢測器，比如直接電子檢測器(如例如在第EP2009705號歐洲專利申請中描述的)。也注意可以在閃爍體的厚度足以提供必要的隔離時消除光導(dǎo)。如更早提到的那樣，閃爍體并且更具體為YAP、YAG和塑料閃爍體為良好絕緣體。提到兩個不同帶電粒子檢測器(由面110上的閃爍體形成的檢測器以及檢測器116)也可以用來區(qū)分(帶負(fù)電)離子及其聚類與電子，因為離子更少受磁場影響因此可以從 軸行進(jìn)更遠(yuǎn)以在面110上被檢測，而電子被磁場保持與軸接近。
權(quán)利要求
1.一種帶電粒子鏡筒，包括 帶電粒子源，用于產(chǎn)生帶電粒子束(100), 樣本載體(104)，用于對樣本(102)保持和定位， 物鏡，用于將所述帶電粒子束聚焦于所述樣本上，所述物鏡具有 〇第一(106)和第二(108)電極，用于生成聚焦靜電場，所述第一電極定位于所述第二電極與所述樣本載體之間，以及 〇第一和第二極靴，用于生成聚焦磁場，所述第一極靴定位于所述第二極靴與所述樣本載體之間， 〇所述靜電場和所述磁場示出重疊， 檢測器，在所述第一電極的源側(cè)，用于檢測帶電粒子，所述檢測器示出對帶電粒子敏感的表面， 其特征在于 所述第二電極在所述第二極靴與所述樣本載體之間示出與所述樣本載體相向的電極表面，所述電極表面示出用于傳送所述帶電粒子束的鉆孔(306)，并且 所述敏感表面(110)形成所述電極表面的至少部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶電粒子鏡筒，其中所述第二電極(108)的至少部分定位于第一與第二磁極靴之間，并且所述第一磁極靴與所述第一電極(106)重合。
3.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的帶電粒子鏡筒，其中所述敏感表面為閃爍體，并且所述檢測器還包括光子檢測器(202，412 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶電粒子鏡筒，其中所述光子檢測器(202，412)包括光電二極管、雪崩光電二極管(APD)、蓋革模式APD、多像素光子檢測器、CMOS器件、CXD器件或者PMT。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或者權(quán)利要求4所述的帶電粒子鏡筒，其中所述檢測器包括用于將所述閃爍體產(chǎn)生的所述光子引向所述光子檢測器(202，412)的光導(dǎo)(204，404)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5中的任一權(quán)利要求所述的帶電粒子鏡筒，其中所述檢測器被配備成用關(guān)于所述樣本(102)處于高電勢的所述第二電極的面操作以吸引從所述樣本發(fā)出的帶電粒子，并且所述光子檢測器(202，412 )以地電勢操作。
7.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的帶電粒子鏡筒，其中所述帶電粒子源為電子源而所述帶電粒子束(100 )為電子束。
8.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的帶電粒子鏡筒，其中所述鏡筒還包括在所述第二電極以內(nèi)的無場區(qū)域中的又一帶電粒子檢測器。
9.一種帶電粒子裝置，包括根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的帶電粒子鏡筒。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或者權(quán)利要求9所述的帶電粒子裝置，其中在所述閃爍體上撞擊的所述帶電粒子至少部分為由轉(zhuǎn)換電極發(fā)射的電子，所述電子由在所述轉(zhuǎn)換電極上撞擊的正或者負(fù)離子和/或電子引起。
11.一種檢測從樣本出現(xiàn)的次級和/或反向散射電子的方法，所述方法包括 在樣本位置上提供樣本(102)， 提供產(chǎn)生帶電粒子束(100)的帶電粒子鏡筒，所述鏡筒配備有將所述帶電粒子束聚焦于所述樣本上的物鏡，所述物鏡具有用于生成聚焦靜電場的在所述樣本附近的第一電極(106)和從所述樣本移開更多的第二電極(108)，所述物鏡具有用于生成磁聚焦場的在所述樣本附近的第一極靴和從所述樣本移開更多的第二極靴，所述靜電聚焦場和所述磁聚焦場示出重疊， 在所述第一電極的與所述樣本相反的一側(cè)提供帶電粒子檢測器， 向所述帶電粒子檢測器加速從所述樣本(102)發(fā)出的次級帶電粒子,所述帶電粒子檢測器示出帶電粒子敏感表面， 其特征在于 第二電極在所述第二極靴與所述樣本載體之間示出與所述樣本載體相向的電極表面，所述電極表面示出用于傳送所述帶電粒子束的鉆孔(306)，并且 所述敏感表面(110)形成所述電極表面的至少部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述敏感表面(110)為閃爍體，并且所述方法還包括使用光子檢測器(112)來檢測由于帶電粒子撞擊在所述閃爍體上而由閃爍體發(fā)射的光子。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或者12中的任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述次級帶電粒子為電子。
14.根據(jù)權(quán)利要求11-13中的任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述帶電粒子束(100)為電子束。
15.根據(jù)權(quán)利要求11-14中的任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述方法包括使用所述第二電極(108)的所述面(110)上的敏感表面來檢測反向散射電子并且用所述第二電極以內(nèi)的無場區(qū)域中裝配的檢測器(116)來檢測次級電子。
16.根據(jù)權(quán)利要求11-15中的任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述鏡筒是配備有轉(zhuǎn)換電極的裝置的部分，并且所述方法還包括將從所述樣本發(fā)出的所述帶電粒子的至少部分引向所述轉(zhuǎn)換電極，所述轉(zhuǎn)換電極響應(yīng)于所述帶電粒子撞擊在所述轉(zhuǎn)換電極上而發(fā)射電子，所述電子被引向所述敏感表面(110)或者對電子敏感的另一檢測器。
17.根據(jù)權(quán)利要求11-16中的任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述方法還包括對磁線圈激勵用于在樣本位置生成磁沉浸場。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于粒子光學(xué)鏡筒的鏡筒內(nèi)檢測器。本發(fā)明涉及一種鏡筒內(nèi)反向散射電子檢測器，該檢測器放置于用于SEM的組合式靜電/磁物鏡中。將檢測器形成為帶電粒子敏感表面，優(yōu)選為閃爍體盤(406)，其充當(dāng)電極面之一(110)從而形成靜電聚焦場。在閃爍體中生成的光子由光子檢測器(202，408)(比如光電二極管或者多像素光子檢測器)檢測。物鏡可以配備有用于檢測被保持與軸更接近的次級電子的另一電子檢測器(116)。光導(dǎo)(204，404)可以用來賦予在光子檢測器與閃爍體之間的電絕緣。
文檔編號H01J37/244GK102760628SQ20121012553
公開日2012年10月31日 申請日期2012年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月26日
發(fā)明者B.塞達(dá), L.圖馬, P.哈拉文卡, P.西塔爾, R.塞斯卡 申請人:Fei 公司