校准方法、扫描电镜、控制装置和存储介质与流程

1.本技术涉及扫描电镜技术领域，尤其涉及一种校准方法、扫描电镜、控制装置和存储介质。


背景技术：

2.在相关技术中，扫描电镜关键参数校准方法通常在机器出厂前调试完成，主要基于机械距离，与高精度样品台的工作状况息息相关，没有一个通用的校准方法，每台设备的校准流程都有区别。扫描电镜长时间使用后，扫描电镜的参数会有一些变动，影响测试精度，需要进行补充校准。


技术实现要素：

3.本技术实施方式提供了一种校准方法、扫描电镜、控制装置和存储介质。
4.本技术实施方式提供的种扫描电镜参数的校准方法包括：
5.采集位于样品台上的标准样品在不同聚焦电流下的图像；
6.读取所述图像的信噪比；
7.记录在所述信噪比为最高值对应的聚焦电流值；
8.获取当前实际工作距离；
9.基于所述实际工作距离，将工作距离与所述聚焦电流值拟合关联得到第一关系；
10.基于所述第一关系校准所述扫描电镜。
11.如此，利用本技术实施方式提供的校准方法可对扫描电镜的工作距离参数进行精确校准，使得扫描电镜能够达到自动聚焦功能，从而可实现对样品尺寸的精确测量和最优成像，且该校准方法具有通用性，可适用于所有的扫描电镜。
12.在某些实施方式中，所述采集位于样品台上的标准样品在不同聚焦电流下的图像包括：
13.调节得到不同聚焦电流；
14.在每个所述聚焦电流下获取至少一个所述标准样品的图像。
15.在某些实施方式中，在所述采集位于样品台上的标准样品在不同聚焦电流下的图像之前，所述校准方法还包括：
16.选定位移台的z轴高度；
17.在预定加速电压下，以预定放大倍数对所述标准样品进行消像散和聚焦。
18.在某些实施方式中，在所述采集位于样品台上的标准样品在不同聚焦电流下的图像之前，所述校准方法还包括：
19.根据位移台的z轴行程，测量样品台最高点到电镜极靴的距离z
min
，并测量样品台最低点到电镜极靴的距离z
max
；
20.测量标准样品的高度h；
21.所述当前实际工作距离根据以下公式计算：
22.wd＝|z-z
min
|-h；
23.其中，wd为所述当前工作距离。
24.在某些实施方式中，所述基于所述实际工作距离，将工作距离与所述聚焦电流值拟合关联得到第一关系，包括：
25.调节所述位移台的z轴高度以得到不同的z轴高度；
26.在不同z轴高度值下，计算得到对应所述实际工作距离并获取对应的所述聚焦电流值；
27.对不同的所述实际工作距离与对应的所述聚焦电流值进行非线性拟合，以得到所述第一关系。
28.在某些实施方式中，所述校准方法还包括：
29.测量所述标准样品的实际长度；
30.将所述实际长度与所述标准样品的特征长度的比值作为缩放系数；
31.将工作距离与所述缩放系数拟合关联得到第二关系；
32.基于所述第二关系校准所述扫描电镜。
33.在某些实施方式中，所述将工作距离与所述缩放系数拟合关联得到第二关系，包括：
34.调节所述位移台的z轴高度以得到不同的z轴高度；
35.在不同z轴高度值下，计算得到对应所述实际工作距离和对应的缩放系数；
36.对不同的所述实际工作距离与对应的所述缩放系数进行非线性拟合，以得到所述第二关系。
37.本技术实施方式提供的扫描电镜包括：物镜、样品台、位移台、存储器和控制器。所述样品台用于承载待测样品，所述样品台与所述物镜间隔设置：所述位移台与所述样品台连接；所述存储器用于存储计算机程序；所述控制器用于执行所述计算机程序以实现以上任一实施方式所述的校准方法。
38.本技术实施方式提供的控制装置包括采集模块、读取模块、记录模块、获取模块、拟合模块和校准模块。所述采集模块用于采集位于样品台上的标准样品在不同聚焦电流下的图像。所述读取模块用于读取所述图像的信噪比。所述记录模块用于记录在所述信噪比为最高值对应的聚焦电流值。所述获取模块用于获取当前实际工作距离。所述拟合模块用于基于所述实际工作距离，将工作距离与所述聚焦电流值拟合关联得到第一关系。所述校准模块用于基于所述第一关系校准所述扫描电镜。
39.本技术实施方式提供的计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时，实现以上任一实施方式所述的校准方法。
40.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
41.本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
42.图1是本技术实施方式的校准方法的流程示意图；
43.图2是本技术实施方式的扫描电镜的结构示意简图；
44.图3是本技术实施方式的控制装置的模块示意图；
45.图4是本技术实施方式的校准方法的流程示意图；
46.图5是本技术实施方式的校准方法的另一流程示意图；
47.图6是本技术实施方式的校准方法的又一流程示意图；
48.图7是本技术实施方式的校准方法的再一流程示意图；
49.图8是本技术实施方式校准方法的不同加速电压下工作距离与聚焦电流值的拟合结果示意图；
50.图9是本技术实施方式的校准方法的再一流程示意图；
51.图10是本技术实施方式的校准方法的再一流程示意图；
52.图11是本技术实施方式的校准方法的缩放系数差与工作距离的关系示例图；
53.图12是本技术实施方式的校准方法的一实施例的测量数据图；
54.图13是本技术实施方式的校准方法的另一实施例的测量数据图。
55.主要元件符号说明：
56.扫描电镜10、物镜11、样品台12、位移台13、存储器14、控制器15、样品室16、电子枪17、电镜极靴18、控制装置20、采集模块21、读取模块22、记录模块23、获取模块24、拟合模块25、校准模块26。
具体实施方式
57.下面详细描述本技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
58.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
59.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
60.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
61.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
62.请参阅图1与图2，本技术实施方式提供的扫描电镜10参数的校准方法包括：
63.s10：采集位于样品台12上的标准样品在不同聚焦电流下的图像；
64.s20：读取图像的信噪比；
65.s30：记录在信噪比为最高值对应的聚焦电流值；
66.s40：获取当前实际工作距离；
67.s50：基于实际工作距离，将工作距离与聚焦电流值拟合关联得到第一关系；
68.s60：基于第一关系校准扫描电镜10。
69.如此，利用本技术实施方式提供的校准方法可对扫描电镜10的工作距离参数进行精确校准，使得扫描电镜10能够达到自动聚焦功能，从而可实现对样品尺寸的精确测量和最优成像，且该校准方法具有通用性可适用于所有的扫描电镜10。
70.请参阅图2，本技术实施方式提供的扫描电镜10包括物镜11、样品台12、位移台13、存储器14和控制器15。样品台12用于承载待测样品。位移台13与样品台12连接。存储器14用于存储计算机程序。控制器15用于执行计算机程序以实现以上任一实施方式所述的校准方法。
71.或者说，控制器15用于采集位于样品台12上的标准样品在不同聚焦电流下的图像；也用于读取图像的信噪比；还用于记录在信噪比为最高值对应的聚焦电流值；又用于获取当前实际工作距离；以及用于基于实际工作距离，将工作距离与聚焦电流值拟合关联得到第一关系；以及用于基于第一关系校准扫描电镜10。
72.具体地，扫描电镜10又称为扫描电子显微镜，可用于获得清晰质量的图像。扫描电镜10还可以包括样品室16和电子枪17，样品台12和位移台13容置在样品室16内，电子枪17用于发射高能电子束。扫描电镜10的工作原理为利用聚焦的很窄的高能电子束扫描待测样品，通过电子束与待测样品间的相互作用以激发各种物理信息，对信息收集、放大、再成像以达到对待测样品微观形貌表征的目的。
73.更具体地，加速电压越大电子束的能量越高，通常选用的加速电压为1kv-30kv。电子束撞击样品表面，会产生二次电子、背散射电子以及俄歇电子等。二次电子是扫描电镜10最主要的信号源，二次电子被二次电子探测器收集，然后可在与扫描电镜10连接的电脑上成像。某一点产生的二次电子越多，信号越强，表现为图像越亮。
74.其中，扫描电镜10的参数众多，加速电压、工作距离、放大倍数和探测器种类会影响决定图像质量，同时这些参数也通常显示在图像下方的检测结果参数栏中。其中，加速电压和探测器种类是扫描电镜10的硬件参数，而工作距离和放大倍数是通过相关计算和软件处理得出的结果。因此，能够关联工作距离和放大倍数与其他参数实现关键参数的精确校
准，有利于提升图像的成像效果以及测量样品特征尺寸的精确性。
75.请参阅图3，本技术实施方式提供的控制装置20包括采集模块21、读取模块22、记录模块23、获取模块24、拟合模块25和校准模块26。采集模块21用于采集位于样品台12上的标准样品在不同聚焦电流下的图像。读取模块22用于读取图像的信噪比。记录模块23用于记录在信噪比为最高值对应的聚焦电流值。获取模块24用于获取当前实际工作距离。拟合模块25用于基于实际工作距离，将工作距离与聚焦电流值拟合关联得到第一关系。校准模块26用于基于第一关系校准扫描电镜10。
76.具体地，将标准样品固定在样品台12后，需要对样品室16内进行抽真空工作，因为电子束的灯丝在普通大气中会迅速氧化而失效。其中，对于标准样品的选择有如下要求：标准样品不会被电子束分解，标准样品在电子束的扫描下具有较好的稳定性、标准样品有导电性、且标准样品的尺寸适用于样品台12的安装等。
77.可先对标准样品进行预处理，对标准样品进行清洁、干燥。为避免标准样品被污染而影响结果分析，可利用溶剂对标准样品进行超声清洗。此外，湿的标准样品会释放水蒸气影响样品室16内的真空环境，且含水的标准样品表面容易发生变形导致结果失真，因此标准样品还需要经过干燥处理。
78.控制样品室16处于真空环境，根据标准样品的尺寸，调节样品台12与物镜11之间的距离以便于对标准样品进行观察。在某一确定的加速电压下，开启束流，对标准样品进行消像散和聚焦。
79.标准样品可以为锡球和光栅尺等，选择好标准样品后，可先测量标准样品的高度h。将标准样品固定在样品台12上，样品室16内进行抽真空工作。固定位移台13的一个z轴高度z，在某一确定加速电压下，打开束流，以固定的放大倍数对标准样品进行消像散和聚焦。在软件中读取相应的聚焦电流值后采集扫描电镜10的图像，随后调节聚焦电流的数值，观察图像是否达到最佳状态，采集不同聚焦电流值下的图像，读取不同聚焦电流值下图像的信噪比，记录信噪比最高值对应的聚焦电流值。
80.通过标准样品的高度h以及位移台13当前的z轴高度z，可计算出当前扫描电镜10的实际工作距离。从而可确定在该加速电压下，实际工作距离所对应的聚焦电流值。调节位移台13的z轴高度z，保证扫描电镜10的其他参数不变时，在不同工作距离下测试信噪比最高值相对应的聚焦电流值。将工作距离与聚焦电流值进行非线性拟合得到第一关系，即可关联该加速电压下工作距离和聚焦电流值的关系。
81.请参阅图4，在某些实施方式中，采集位于样品台12上的标准样品在不同聚焦电流下的图像包括：
82.s11：调节得到不同聚焦电流；
83.s12：在每个聚焦电流下获取至少一个标准样品的图像。
84.如此，通过调节聚焦电流观察标准样品的图像，以寻找该工作距离下具有最高信噪比的图像，也即是成像效果较好且聚焦效果较好的图像。具体地，在调节聚焦电流过程中，采集不同聚焦电流下的图像，通过扫描电镜10的图像处理软件，读取不同聚焦图像的信噪比，记录信噪比最高值对应的聚焦电流值。
85.在某些实施方式中，采集模块21用于调节得到不同聚焦电流，还用于在每个聚焦电流下获取至少一个标准样品的图像。
86.在某些实施方式中，控制器15用于调节得到不同聚焦电流，还用于在每个聚焦电流下获取至少一个标准样品的图像。
87.请参阅图5，在某些实施方式中，在采集位于样品台12上的标准样品在不同聚焦电流下的图像之前，校准方法还包括：
88.s01：选定位移台13的z轴高度z；
89.s02：在预定加速电压下，以预定放大倍数对标准样品进行消像散和聚焦。
90.如此，在选定位移台13的z轴高度后，可基于位移台13的z轴高度确定扫描电镜10的工作距离，且对标准样品进行消像散可提升成像效果以及图像的清晰度。在一个实施例中，预定放大倍数可以为5000x。
91.在某些实施方式中，控制器15用于选定位移台13的z轴高度，还用于在预定加速电压下，以预定放大倍数对标准样品进行消像散和聚焦。
92.请参阅图6，在某些实施方式中，在采集位于样品台12上的标准样品在不同聚焦电流下的图像之前，校准方法还包括：
93.s03：根据位移台13的z轴行程，测量样品台12最高点到电镜极靴18的距离zmin，并测量样品台12最低点到电镜极靴18的距离zmax；
94.s04：测量标准样品的高度h；
95.当前实际工作距离根据以下公式计算：
96.wd＝|z-zmin|-h；
97.其中，wd为当前工作距离。
98.如此，可根据测量样品台12最高点到电镜极靴18的距离以及测量标准样品的高度h计算得出当前实际工作距离，从而可确定即该工作距离下信噪比最高值所对应的聚焦电流值。
99.在某些实施方式中，控制装置20还包括测量模块与计算模块，测量模块用于根据位移台13的z轴行程，测量样品台12最高点到电镜极靴18的距离zmin，并测量样品台12最低点到电镜极靴18的距离zmax，以及用于测量标准样品的高度h。
100.在某些实施方式中，控制器15用于根据位移台13的z轴行程，测量样品台12最高点到电镜极靴18的距离zmin，并测量样品台12最低点到电镜极靴18的距离z
max
，以及用于测量标准样品的高度h。
101.需要指出的是，电镜极靴18设置在物镜11上靠近样品台12的一侧。利用扫描电镜10观察标准样品，当需要调节扫描电镜10的工作距离时，物镜11的高度位置保持不变，通过位移台13调节样品台12的位置从而实现工作距离的调节。需要指出的是，工作距离为电镜极靴18与样品之间的距离。
102.值得一提的是，样品台12最高点到电镜极靴18的距离为z
min
指的是样品台12移动至最高点时样品台12到电镜极靴18的距离，样品台12最低点到电镜极靴18的距离z
max
指的是样品台12移动至最低点时样品台12到电镜极靴18的距离。
103.由于样品台12的可移动行程是有限的，样品台12的可移动行程为样品台12最低点到电镜极靴18的距离zmax与样品台12最高点到电镜极靴18的距离zmin的之间的差值。因此，位移台13的z轴高度z的选择应在样品台12的可移动行程的数值范围内。
104.利用扫描电镜10观察标准样品的图像时，所选择的工作距离与标准样品的高度h
和位移台13的z轴高度z有关。扫描电镜10的工作距离wd为位移台13的z轴高度z与样品台12最高点到电镜极靴18的距离zmin之间的差值的绝对值与标准样品的高度h之间的差值，也即是wd＝|z-zmin|-h。通过计算扫描电镜10的工作距离wd，即可知道该工作距离对应的聚焦电流值。
105.请参阅图7，在某些实施方式中，基于实际工作距离，将工作距离与聚焦电流值拟合关联得到第一关系，包括：
106.s51：调节位移台13的z轴高度以得到不同的z轴高度；
107.s52：在不同z轴高度值下，计算得到对应实际工作距离并获取对应的聚焦电流值；
108.s53：对不同的实际工作距离与对应的聚焦电流值进行非线性拟合，以得到第一关系。
109.如此，通过调节位移台13的z轴高度，计算不同对应实际工作距离并获取对应的聚焦电流值，对不同的实际工作距离与对应的聚焦电流值进行非线性拟合，可以得到工作距离与聚焦电流值在某一预定电压下的第一关系。
110.在某些实施方式中，拟合模块25用于调节位移台13的z轴高度以得到不同的z轴高度，也用于在不同z轴高度值下，计算得到对应实际工作距离并获取对应的聚焦电流值，还用于对不同的实际工作距离与对应的聚焦电流值进行非线性拟合，以得到第一关系。
111.在某些实施方式中，控制器15用于调节位移台13的z轴高度以得到不同的z轴高度，也用于在不同z轴高度值下，计算得到对应实际工作距离并获取对应的聚焦电流值，还用于对不同的实际工作距离与对应的聚焦电流值进行非线性拟合，以得到第一关系。
112.将工作距离与聚焦电流值拟合关联得到第一关系，且基于第一关系校准扫描电镜10的工作距离参数的过程如下，根据位移台13的z轴行程，测量样品台12最高点到电镜极靴18的距离zmin，并测量样品台12最低点到电镜极靴18的距离zmax，选择标准样品，标准样品可以为锡球和光栅尺等，测量标准样品的高度h。将标准样品固定在样品台12上，抽真空工作。固定位移台13的一个z轴高度z，在某一确定加速电压下，打开束流，以固定的放大倍数对标准样品进行消像散和聚焦。在软件中读取相应的聚焦电流值后采集扫描电镜10图像；随后左右调节聚焦电流，观察图像是否达到最佳状态，采集不同聚焦电流值下的图像。
113.在图像处理软件中，读取不同聚焦电流值下图像的信噪比，记录信噪比最高值对应的聚焦电流值。计算当前的实际工作距离wd＝|z-zmin|-h，即可确定在该加速电压下，实际工作距离对应的聚焦电流值。调节位移台13的z轴高度z，保证扫描电镜10的其他参数不变时，在不同z值下测试对应聚焦电流值。对工作距离与聚焦电流值进行非线性拟合得到第一关系，即可关联该加速电压下工作距离和聚焦电流值的关系。
114.在其他加速电压下重复上述步骤，关联其他加速电压下工作距离和聚焦电流值的关系。最终可获取扫描电镜10工作距离的精确校准，从而有利于获得高质量图像。扫描电镜10还可根据相应的参数联系，实现自动聚焦功能，简化样品操作，有利于简化用户使用。
115.在一个实施例中，分别在5kv、10kv、15kv、20kv和25kv加速电压下，对实际工作距离与对应的聚焦电流值进行非线性拟合，分别得到不同电压下工作距离与聚焦电流值的第一关系，如图8所示，。可根据5kv、10kv、15kv、20kv、25kv加速电压工作距离与聚焦电流值的第一关系，推算出在30kv工作电压下工作距离与聚焦电流值的第一关系。
116.在相关技术中，扫描电镜关键参数校准方法通常在机器出厂前调试完成，这类校
准方法通常不会覆盖到全电镜工作参数范围，当使用低加速电压时误差就很明显。
117.而本技术实施提供的校准方法中，可在多个加速电压条件下，分别对扫描电镜10的工作距离与聚焦电流值进行非线性拟合得到第一关系，即可关联多个加速电压下工作距离和聚焦电流值的关系，确保本技术实施提供的校准方法可覆盖全扫描电镜10工作参数范围。
118.请参阅图9，在某些实施方式中，校准方法还包括：
119.s70：测量标准样品的实际长度；
120.s80：将实际长度与标准样品的特征长度的比值作为缩放系数；
121.s90：将工作距离与缩放系数拟合关联得到第二关系；
122.s100：基于第二关系校准扫描电镜10。
123.如此，基于第一关系校准扫描电镜10的工作距离后，可通过工作距离与缩放系数拟合关联得到第二关系以校准扫描电镜10的放大倍数参数，从而实现扫描电镜10的放大倍数的精确校准，达到自动聚焦的功能,可以实现对样品尺寸的精确测量和最优成像。
124.在某些实施方式中，控制装置20还包括测量模块与计算模块，测量模块用于测量标准样品的特征长度，计算模块用于将特征长度与标准样品的实际长度的比值作为缩放系数。拟合模块25用于将工作距离与缩放系数拟合关联得到第二关系。校准模块26用于基于第二关系校准扫描电镜10。
125.在某些实施方式中，控制器15用于测量标准样品的特征长度，也用于将特征长度与标准样品的实际长度的比值作为缩放系数，还用于将工作距离与缩放系数拟合关联得到第二关系，以及用于基于第二关系校准扫描电镜10。
126.其中，标准样品的特征长度是通过扫描电镜10的软件测量所得到的。基于第一关系校准扫描电镜10的工作距离参数后，选择标准样品，标准样品可以以尺寸标准的光栅尺为主。测量标准样品的高度h与实际长度，将标准样品固定在样品台12上，进行抽真空工作。固定位移台13的一个z轴高度z，在某一确定加速电压下，打开束流，以固定的放大倍数(例如5000x)对标准样品进行消像散和聚焦。观察图像是否达到最佳状态，采集不同聚焦情况下的图像。在图像处理软件中，读取不同聚焦图像的信噪比，记录信噪比最高值对应的工作距离值。
127.由于基于第一关系校准扫描电镜10的工作距离参数后，工作距离与对应的聚焦电流值进行非线性拟合得到第一关系，因此可根据信噪比最高值对应的聚焦电流值得到相对应的工作距离。
128.利用软件自带测量工具，测量标准样品的特征长度。计算标准样品的实际长度与标准样品的特征长度的比值作为缩放系数。可通过改变移台的z轴高度高度，在不同工作距离下测试得到相应的缩放系数，将缩放系数与工作距离拟合关联，可获得放大倍数的自动精确校准。
129.请参阅图10，在某些实施方式中，将工作距离与缩放系数拟合关联得到第二关系，包括：
130.s91：调节位移台13的z轴高度以得到不同的z轴高度；
131.s92：在不同z轴高度值下，计算得到对应实际工作距离和对应的缩放系数；
132.s93：对不同的实际工作距离与对应的缩放系数进行非线性拟合，以得到第二关
系。
133.如此，通过调节位移台13的z轴高度，对不同的工作距离与对应的缩放系数进行非线性拟合可得工作距离与缩放系数之间的关系，从而可校准扫描电镜10的放大倍数参数。
134.在某些实施方式中，拟合模块25用于调节位移台13的z轴高度以得到不同的z轴高度，还用于在不同z轴高度值下，计算得到对应实际工作距离和对应的缩放系数，以及用于对不同的实际工作距离与对应的缩放系数进行非线性拟合，以得到第二关系。
135.在某些实施方式中，控制器15用于调节位移台13的z轴高度以得到不同的z轴高度，还用于在不同z轴高度值下，计算得到对应实际工作距离和对应的缩放系数，以及用于对不同的实际工作距离与对应的缩放系数进行非线性拟合，以得到第二关系。
136.在一个实施例中，在某一预定加速电压下，在不同z轴高度值下，得到对应实际工作距离和对应的缩放系数，对不同的实际工作距离与对应的缩放系数进行非线性拟合后，所得到第二关系如图11所示。
137.基于第一关系校准扫描电镜10的工作距离参数后，将工作距离与缩放系数拟合关联得到第二关系，且基于第二关系校准扫描电镜10的工作距离参数的过程如下，选择标准样品，标准样品可以为光栅尺，测量标准样品的高度h与实际长度。将标准样品固定在样品台12上，抽真空工作。固定一个位移台13的z轴高度z，在某一确定加速电压下，打开束流，以固定的放大倍数(例如5000x)对标准样品进行消像散和聚焦。
138.在软件中读取相应的聚焦电流值后采集扫描电镜10图像；观察图像是否达到最佳状态，采集不同聚焦情况下的图像。在图像处理软件中，读取不同聚焦图像的信噪比，记录信噪比最高值对应的工作距离值。
139.利用软件自带测量工具，测量标准样品的特征长度。计算标准样品的实际长度与标准样品的特征长度的比值作为缩放系数。可通过改变移台的z轴高度高度，在不同工作距离下测试得到相应的缩放系数，将缩放系数与工作距离拟合关联。在其他加速电压下重复上述步骤，关联其他加速电压下工作距离和缩放系数的关系。
140.最终可获取扫描电镜10缩放系数的精确校准，利于获得高质量图像。使得扫描电镜10还可根据相应的参数联系，实现自动聚焦功能，简化样品操作，有利于简化用户使用。
141.综上，利用上述的校准方法，可以实现对扫描电镜10的工作距离和放大倍数的精确校准，达到自动聚焦功能，可以实现对样品尺寸的精确测量和最优成像，且操作方便，还具有通用性和高精度的优点，。
142.本技术实施方式提供的计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时，实现以上任一实施方式所述的校准方法。
143.在一个实施例中，在1号扫描电镜10上放入标准样品，按照本技术实施方式所提供的校准方法进行数据的采集、工作距离与聚焦电流值的关系拟合以及工作距离与缩放系数的拟合。测得该扫描电镜10的样品台12最高点到电镜极靴18的距离zmin＝74.8mm，标准样品的高度h＝3.62mm，在位移台13的z轴高度z＝63mm时，扫描电镜10的工作距离wd＝8.18mm。
144.在另一个实施例中，在2号扫描电镜10上放入标准样品，按照本技术实施方式所提供的校准方法进行数据的采集、工作距离与聚焦电流值的关系拟合以及工作距离与缩放系数的拟合。测得该扫描电镜10的样品台12最高点到电镜极靴18的距离zmin＝75.2mm，标准
样品的高度h＝3.62mm，在位移台13的z轴高度z＝63mm时，扫描电镜10的工作距离wd＝8.58mm。
145.在不同的加速电压和工作距离下，根据标定的结果，检查1号扫描电镜10与2号扫描电镜10的缩放系数准确度和工作距离准确度。其中，校准合格的标准设定为：当扫描电镜10的工作距离wd＜20且加速电压≥10kv时，误差范围为
±
3％，在其他情况下，误差范围为
±
5％。
146.1号扫描电镜的最终校准结果如图12所示。2号扫描电镜的最终校准结果如图13所示。需要说明的是，图12和图13中“z轴高度”为位移台13的z轴高度z，“建议wd”为根据本技术实施方式的校准方法所测得的工作距离，“实测wd”为实际测得的工作距离，也即是电镜极靴18到样品之间的距离。工作距离的误差值为建议wd和实测wd差值的绝对值与建议wd的比值。
[0147]“尺寸(h)”为根据本技术实施方式的校准方法所测得的标准样品的水平方向上的尺寸。“尺寸(v)”为根据本技术实施方式的校准方法所测得标准样品的垂直方向上的尺寸。其中，标准样品的水平方向上与标准样品的水平方向上的尺寸均为10。标准样品的水平方向上的尺寸误差值为建议wd和实测wd差值的绝对值与建议wd的比值。
[0148]
由图12可知，当1号扫描电镜的工作距离wd＜20且加速电压≥10kv时，误差范围为
±
3％之间，在其他情况下，误差范围为
±
5％之间，从而可确认通过本技术实施方式校准方法对该1号扫描电镜的工作距离和放大倍数参数校准合格。
[0149]
由图13可知，当2号扫描电镜的工作距离wd＜20且加速电压≥10kv时，误差范围为
±
3％之间，从而可确认通过本技术实施方式校准方法对2号扫描电镜的工作距离和放大倍数参数的校准合格。
[0150]
综上，利用本技术实施方提供的校准方法对扫描电镜10的工作距离和放大倍数进行校准，有利于扫描电镜10获得高质量图像以及精确测量样品特征尺寸，同时，还能够根据相应的参数联系，实现自动聚焦功能，简化样品操作，有利于简化用户使用，该校准方法还具有通用性可以适用于所有的扫描电镜10，并且操作简单，可以随时对工作距离和放大倍数参数进行调整。
[0151]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
[0152]
尽管已经示出和描述了本技术的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由权利要求及其等同物限定。