[发明专利]带电粒子束装置及其控制方法

说明书

本发明提供一种带电粒子束装置及其控制方法，带电粒子束装置包括：粒子源，用于释放带电粒子束；显微镜柱，包括：物镜，用于对所述带电粒子束进行聚焦；成像系统，用于拍摄样品，以获得所述样品表面的高度信息以及平面信息；运动台，用于承载并带动所述样品运动；控制单元，响应于所述运动台带动样品运动，以根据所述样品表面的高度信息以及平面信息，补偿所述物镜的焦距和/或控制所述样品与所述显微镜柱之间的距离。本申请实现带电粒子束装置的自动聚焦和/或带电粒子束装置及样品保护。

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种带电粒子束装置及其控制方法。

背景技术

在利用带电粒子束装置对样品表面形貌进行拍照时，需要调整物镜的焦距使得从粒子源发射出的带电粒子束在物镜的作用下汇聚在样品表面来获得清晰的形貌像。然而，若样品表面存在高低起伏，当移动样品获得样品表面不同位置的形貌像时，需要不断的手动调整物镜的焦距来进行聚焦以获得清晰的样品形貌图像。在实际操作时，十分不便。

此外，当样品表面存在高低起伏，在移动样品时，也可能存在样品表面与带电粒子束装置的显微镜柱碰撞的风险，从而损坏带电粒子束装置的显微镜柱或者损坏样品。

由此，如何实现带电粒子束装置的自动聚焦和/或带电粒子束装置及样品保护，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明为了克服上述相关技术存在的缺陷，提供一种带电粒子束装置及其控制方法，实现带电粒子束装置的自动聚焦和/或带电粒子束装置及样品保护。

根据本发明的一个方面，提供一种带电粒子束装置，包括：

粒子源，用于释放带电粒子束；

显微镜柱，包括：

物镜，用于对所述带电粒子束进行聚焦；

成像系统，用于拍摄样品，以获得所述样品表面的高度信息以及平面信息；

运动台，用于承载并带动所述样品运动；

控制单元，响应于所述运动台带动样品运动，以根据所述样品表面的高度信息以及平面信息，补偿所述物镜的焦距和/或控制所述样品与所述显微镜柱之间的距离。

在本申请的一些实施例中，还包括三维建模单元，所述运动台能够带动样品旋转，以通过所述成像系统拍摄不同旋转角度时样品的高度信息，所述三维建模单元根据所述平面信息和不同旋转角度时的高度信息建立样品的三维模型，所述控制单元根据所述三维模型补偿所述焦距和/或控制所述距离以实现防撞。

在本申请的一些实施例中，所述显微镜柱包括位于所述物镜和样品之间的部件，所述控制单元响应于使用所述运动台带动样品运动，以根据所述高度信息以及平面信息控制所述样品与部件之间的距离以实现防撞。

在本申请的一些实施例中，所述部件包括偏转器、减速电极、信号电子吸引电极、焦距补偿电极和光学反射镜中的一个或多个。

在本申请的一些实施例中，所述控制单元获取所述部件的最低位置的坐标信息，并根据所述坐标信息、高度信息以及平面信息控制所述距离。

在本申请的一些实施例中，所述显微镜柱的数量为至少两个，所述控制单元获取至少两个所述显微镜柱的最低位置的坐标信息，并根据所述坐标信息、高度信息以及平面信息控制所述距离。

在本申请的一些实施例中，所述显微镜柱还包括焦距补偿电极，所述焦距补偿电极设置在物镜和样品之间，所述控制单元控制所述物镜或焦距补偿电极的工作参数以补偿所述物镜的焦距。

在本申请的一些实施例中，所述成像系统包括：

第一成像单元，用于拍摄所述样品的侧面，以获得所述样品表面的高度信息；