[发明专利]可配置带电粒子装置

说明书

技术领域

本发明涉及可配置带电粒子装置，其装配有：

·带电粒子柱，其包括：

    ○用于沿光轴产生带电粒子束的带电粒子源；和

    ○用于使带电粒子束聚焦在样本位置的磁浸没透镜（magnetic immersion lens），所述磁浸没透镜包括第一透镜极，所述第一透镜极形成磁浸没透镜的从带电粒子源被移开最远的部分；

·围绕第一透镜极的励磁线圈；

·至少第一载物台（stage），在所述第一载物台上可以安装样本，所述第一载物台关于光轴是可移动的；和

·一个或多个检测器，用于检测响应于带电粒子束激发样本而从样本发出的辐射；

所述浸没透镜具有可配置的磁路。

背景技术

这样的带电粒子显微镜从英国（UK）专利申请GB2161019A是已知的。该已知的申请描述扫描电子显微镜（SEM），其具有产生电子束的电子源和包括两个透镜极的物镜以及使电子束聚焦在位于易抽空样本室中的样本位置上的励磁线圈。从电子源被移开最远的透镜极是可移开的和可更换的透镜极，以便可以安装特定透镜极用以使得SEM更好地适合于特定任务。例如SEM可以被变成具有浸没透镜的SEM、具有对于接近透镜的样本允许大倾斜角的透镜的SEM等等。因而通过机械地将透镜极安装到显微镜柱、更具体地通过将透镜极安装到是显微镜柱的组成部分的物镜的一部分，已知的显微镜是可配置的。

该显微镜的缺点是改变透镜极涉及在样本室中拆卸透镜极和安装另一透镜极，所述样本室经常在空间上是狭窄的、堆满检测器并且由于真空需求也必要地是干净的。因而，与改变有关的时间相当长并且污染（意外地施加到样本室中的部分的灰尘和/或油脂）的风险大。

另一缺点是改变配置涉及给样本室排气并且抽空（pump down）。当例如使用样本的低温检验时，这导致在装置可以被再次使用之前极端长的时间。这使得这种类型的SEM不适合于例如在低温温度下检验样本。

另一缺点是所述透镜极应当很好地关于透镜极必须被附到的部分-是显微镜柱的组成部分的物镜的部分-被定中心。在所要求的精确性情况下这可能不总是可能的，特别在若干安装/拆卸循环之后是不可能的，所述若干安装/拆卸循环可能导致诸如毛刺（burr）的轻微损害。

此外的缺点是改变不有助于自动化，而是要求手动干预。

又一缺点是诸如二次电子检测器和反向散射电子检测器、X射线检测器等等的检测器的数目和位置是固定的，并且因而由可以被使用的不同透镜极所限制。

发明内容

本发明旨在提供对于以上给定缺点的解决方案。

为此，根据本发明的装置特征在于所述装置具有至少第一配置和第二配置，在第一配置中的装置被装配以当样本被安装在第一载物台上时关于光轴来安置样本，在第二配置中的装置具有被安装在第一载物台上的第二透镜极，所述第二透镜极与光轴相交，并且在第二配置中的装置装配有用于在其上安装样本的第二载物台，所述第二载物台被装配以在第一透镜极和第二透镜极之间安置样本，所述第二载物台关于光轴可移动，其结果是磁透镜的光学特性在第一和第二配置中不同，并且在第二配置中可以通过使用第一载物台来安置第二透镜极而被改变，因而改变磁路。

通过在载物台上安装第二透镜极，所述第二透镜极可以（关于第一透镜极）被对准，因而消除以上所述的对准问题。

由于第二透镜极被安置在载物台上，并且不被安置在柱的部分上，所以第二透镜极可以被安装在载物台上而所述载物台处于以下位置，该位置使得第二极部件能够容易地安装在载物台上并且然后使载物台将第二极部件安置在光轴上。

注意的是，在第一配置中样本可以被安装在第一载物台上，但是-如果在该配置中第二载物台也是可用的，如将经常是所述情况的那样-样本也可以被安装在第二载物台上。当样本被安装在第一载物台上时，第二载物台应当被完全地移开或例如被足够地缩回以提供足够空间。

优选地装置在第一和第二配置这两者中都装配有两个载物台，尽管不是两个载物台都需要在两个配置中被使用。

在实施例中，第二透镜极具有中心孔并且检测器被安置在孔下面，所述孔用于使通过被安装在样本位置处的样本的电子通过，粒子光学装置因而能够作为STEM操作。