[发明专利]应用电子束诱发等离子体探针以进行检验、测试、除错及表面修改

权利要求书

1.一种大气等离子体设备，其包括：

真空外壳，其在其第一侧处具有孔口；

电子源，其经定位于所述真空外壳的内侧且具有电子提取开口；

提取器，其定位于所述提取开口的附近，且经配置以提取来自所述电子源的电子 以便形成电子束且将所述电子束引导穿过所述孔口，其中所述电子束经配置以具有 小于所述孔口的直径的直径；

盖，其经配置以允许所述电子束离开所述真空外壳，且，

其中所述电子束经配置以在其离开所述真空外壳时离子化所述大气以便维持空 间约束的等离子体柱或等离子体探针。

2.根据权利要求1所述的大气等离子体设备，其进一步包括至少一个气体注射器，所 述气体注射器可控制地将气体混合物注入所述电子束在其离开所述真空外壳之后 行进穿过的空间中。

3.根据权利要求1所述的大气等离子体设备，其进一步包括位于所述真空外壳内侧的 静电透镜。

4.根据权利要求1所述的大气等离子体设备，其中面向所述真空外壳的外部的所述盖 的表面是导电的且与所述真空外壳电隔离并且具有附接到所述表面的导电线。

5.根据权利要求1所述的大气等离子体设备，其中经配置以允许所述电子束离开所述 真空外壳的所述盖为隔膜，其经调适以便在所述真空外壳中保持真空且大体上透射 所述电子束。

6.根据权利要求1所述的大气等离子体设备，其中经配置以允许所述电子束离开所述 真空外壳的所述盖为孔隙板，其具有经调适以便在所述真空外壳中保持真空且在所 述电子束穿过所述孔隙时减小所述电子束的直径的孔口。

7.根据权利要求6所述的大气等离子体设备，其进一步包括经定位于所述孔隙板与所 述真空外壳的所述第一侧之间的隔膜。

8.根据权利要求6所述的大气等离子体设备，其进一步包括附接到所述真空外壳的所 述第一侧的差动泵吸腔室，且其中所述孔隙板附接到所述差动泵吸腔室的较低部 分。

9.根据权利要求6所述的大气等离子体设备，其中所述孔隙板包括多个电隔离区段， 其各自耦合到相应导电线。

10.一种用于执行样品的电压对比成像的方法，其包括：

在真空外壳中提取来自电子源的电子束；

从所述真空外壳将所述电子束发射到邻近环境气体中以借此离子化围绕所述电 子束的所述环境气体且产生等离子体探针；

使所述等离子体探针扫描与所述电子束到所述气体环境中的入口点相对定位的 样品的所选择区域；

跨越所述等离子体探针施加电压电势以便从所述样品将电子电流驱动到拾取电 极；

测量在所述拾取电极与所述样品之间流动的电子电流的量；

使用在所述所选择区域上的每一位置处测量的所述电子电流量来产生图像且在 监视器上显示所述图像。

11.一种用于使用电子束诱发等离子体探针来执行三维配准的方法，其包括：

在真空外壳中提取来自电子源的电子束；

从所述真空外壳将所述电子束发射到邻近环境气体中以借此离子化围绕所述电 子束的所述气体环境且产生等离子体探针；

使所述等离子体探针扫描与所述电子束到所述气体环境中的入口点相对定位的 样品的所选择区域；

跨越所述等离子体探针施加电压电势以便从所述样品将电子电流驱动到拾取电 极；

测量在所述拾取电极与所述样品之间流动的电子电流量；

测量从所述样品散射的反向散射电子；

使用反向散射电子的所述测量来确定所述等离子体探针的横向配准；

使用所述电子电流的所述测量来确定所述等离子体探针的所述垂直配准。

12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括将所述样品的材料成分及表面形态中 的至少一者的现有知识用于更精确配准。