[发明专利]用于离子束产生的源组装件

说明书

一种用于产生离子束并且包括碰撞离子化离子源的源组装件，该碰撞离子化离子源具有：‑一对堆叠板，其夹在介于中间的缝隙周围；‑在所述板之间的、连接到气体供应导管的离子化空间；‑输入区，其被提供在所述板中的第一个中，以容许带电粒子的输入射束进入到所述离子化空间；‑输出孔，位于所述输入区的对面并且提供在所述板中的第二个中，以允许发射由所述输入射束在所述离子化空间中产生的离子流，该源组装件包括：‑载体，其被提供有多个不同的碰撞离子化离子源，所述多个不同的碰撞离子化离子源关于所述板之间的缝隙高度d而互相不同；‑选择设备，其允许单独地选择所述离子源中的给定一个用于产生所述离子束。所述多个源中的各源优选地具有在1‑500的范围中、优选地在1‑200的范围中的值的散射商Q_S=d/l_i，其中l_i是所述离子化空间中的离子平均自由路径长度。

技术领域

本发明涉及用于离子束产生的组装件及方法。

发明内容

本发明涉及用于产生离子束并且包括碰撞离子化离子源的源组装件，该碰撞离子化离子源具有：

- 一对堆叠板，其夹在介于中间的缝隙周围；

- 在所述板之间的、连接到气体供应导管的离子化空间；

- 输入区，其被提供在所述板中的第一个中，以容许带电粒子的输入射束进入到所述离子化空间；

- 输出孔，位于所述输入区的对面并且提供在所述板中的第二个中，以允许发射由所述输入射束在所述离子化空间中产生的离子流。

本发明还涉及使用这样的离子源组装件的方法。

本发明进一步涉及离子聚焦装置，其包括：

- 如上文指定的源组装件，用于产生离子束；

- 样本保持器，用于将样本保持在照射位置中；

- 光学柱，用于引导所述射束以便照射所述样本。

这样的离子聚焦装置的示例包括例如带电粒子显微镜或带电粒子光刻（lithography）成像器。

本发明附加地涉及一种适用于在这样的离子源组装件/离子聚焦装置中使用的碰撞离子化离子源。

带电粒子显微术为用于对微观对象成像、尤其是以电子显微术的形式的公知且越来越重要的技术。在历史上，电子显微镜的基本类已经历演变为数个公知装置种类（诸如透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）以及扫描透射电子显微镜（STEM）），并且还演变为各种子种类，诸如所谓的“双射束”工具（例如，FIB-SEM），所述“双射束”工具附加地采用“加工的”聚焦离子束（FIB）从而例如允许诸如离子束铣削或离子束诱导沉积（IBID）之类的支持活动。 更具体来说：

- 在SEM中，通过扫描电子束照射样本使来自样本的“辅助”辐射的放射沉淀，例如以二次电子、背散射电子、X射线和阴极发光（红外、可见和/或紫外光子）的形式；然后检测该放射辐射的一个或多个分量并将其用于图像累积目的。

- 在TEM中，将被用来照射样本的电子束选取为具有用以穿透样本的足够高的能量（为此该样本一般将比SEM样本情况下更薄）；然后可以使用从该样本放射的透射电子来创建图像。当以扫描模式操作这样的TEM（从而变成STEM）时，将在照射电子束的扫描运动期间累积讨论中的图像。

可以例如从以下维基百科链接收集关于这里阐明的话题中的一些的更多信息：