[发明专利]利用多极透镜调整粒子束流的光阑及包含该光阑的设备

说明书

技术领域

本发明涉及电子光学领域，尤其涉及利用多极透镜调整粒子束流的光阑及包含该光阑的设备。 

背景技术

在电子光学领域的应用中，在电子束聚焦镜筒中往往需要改变电子束流的大小。传统的改变电子束流的方法包括两种，一种方法是使用固定的电子束光阑，通过控制电子束交叉光点与光阑的相互位置，来调整电子束的大小，这种方法虽然比较简单，但是降低了成像质量；另一种方法是采用多个电子束光阑来控制电子束的剖面轮廓，该多个电子束光阑通过步进式马达来驱动并调整自身的位置，该种方法虽然能够保证成像质量，但是光阑的转换较慢，通常至少需要数秒的时间，并且该种调整方法所需的装置较为复杂，需要花费较高的成本去制造。 

发明内容

本发明的目的是提供一种利用多极透镜调整电子束流的光阑及包含该光阑的设备。

根据本发明的一个方面，提供一种光阑，其包括： 

-光阑板，其上包括多个分别具有不同孔径的小孔； 

-多个多极透镜，包括位于该光阑板入射侧的第一组多个入射多极透镜及位于该光阑板出射侧的第二组多个出射多极透镜； 

其中，所述第一组入射多极透镜分别具有适合的电场和/或磁场，用于将穿过其中的入射粒子束流调整至与初始光轴平行且相距预定 距离的位置，以使所述入射例子束流通过所述光阑板上的特定小孔； 

所述第二组多个出射多极透镜分别具有与所述第一组入射多极透镜相对应的适合的电场和/或磁场，以使得穿过所述光阑板上的特定小孔的出射粒子束流回归到所述初始光轴的位置。 

根据本发明的另一个方面，还提供了一种扫描电镜，所述扫描电镜包含所述光阑。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种用于调节扫描电镜的方法，其中，所述扫描电镜包括所述光阑，所述方法包括以下步骤： 

A根据所需粒子束流的大小来控制所述光阑中多个多极透镜的电场和/或磁场，以使初始粒子束流穿过所述光阑板上与所需粒子束流大小相对应的小孔。 

与现有技术相比，本发明具有以下优点：1)根据本发明的方案，能够使得电子束以最优剖面轮廓通过光阑板，从而能够获得质量比较最好的图像；2)根据本发明的方案，对光阑进行切换时，只需通过调整加在多极透镜上的电压，即可调整电子束的大小，因此光阑的切换更加快速且方便，在实践中仅需零点几秒即可完成光阑的切换，极大地提高了光阑的切换效率；3)更进一步地，根据本发明的光阑比通常采用的使用步进式马达调整的光阑结构更加简单，且造价更便宜。 

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显： 

图1为根据本发明的一种光阑的结构示意图； 

图2为粒子束流通过根据本发明的光阑的前一部分时的偏转示意图； 

图3为包含根据本发明的一种光阑的扫描电镜的剖面结构示意图； 

图4为一种用于条件包含根据本发明的一种光阑的扫描电镜的方 法流程图。 

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。 

图1示意出了根据本发明的一种光阑。所述光阑(Beam Aperture)用于调节通过自身的粒子束流的大小。其中，所述粒子束流包括但不限于用于成像的带电粒子的弱束流。优选地，所述粒子束流包括但不限于以下任一种弱束流： 

1)电子束； 

2)离子束。 

具体地，参照图1，所述光阑1包括光阑板11(Aperture Plate)和多个多级透镜。 

其中，所述光阑板11上包含多个分别具有不同孔径的小孔，用于截取经过自身的粒子束流。 

所述多个多极透镜包括位于该光阑板11入射侧的第一组多个入射多极透镜12及位于该光阑板11出射侧的第二组多个出射多极透镜12’。 

其中，所述每组多极透镜能够使所述粒子束流平移至与其进入该组多级透镜前的光轴平行且相距预定距离的位置。 

优选地，所述多级透镜包括偶数级透镜，更优选地，包括但不限于以下任一种： 

1)二级透镜； 

2)四级透镜； 

3)八极透镜。 

作为本发明的优选方案之一，所述多级透镜包括八极透镜，所述光阑1包括八极透镜光阑(Octupole Assembly Aperture)。