静电镜色像差校正器的制作方法

背景技术：

1、科学家和工业界继续在越来越小的尺度上探索我们的世界。为了允许此类探索，重要的是带电粒子技术不断改进，使得带电粒子束系统能够实现越来越清晰的分辨率。可改进带电粒子系统的分辨率的一种方式是通过补偿带电粒子束中的透镜像差的校正器。当前类型的校正器使用具有90度扇形磁分束器的单镜或与束偏转器组合的双镜。分束器或额外偏转器用于此类系统中以保证带电粒子束垂直于镜入射，以便减少由镜引起的离轴像差。然而，这些现有系统是复杂的，使得它们难以设计、构建和对准。

2、当前使用的另一类型的校正器采用电子镜来减少束像差。此类型的系统是有用的，因为其表示可校正像差的静电系统，因此降低了校正器的复杂性且提高了其可靠性。此类校正器的示例描述在第10,679,819号美国专利中。

3、不利的是，包含倾斜双镜的像差校正器当前对于在光学系统中使用来说是不切实际的。具体地，包括双倾斜镜的任何电子镜校正器必须使个别镜以至少几度的角度倾斜，以避免使带电粒子束在带电粒子束多次撞击任何个别镜的情况下传递出系统。此大倾斜角度的必要性导致当前双倾斜镜校正器的电子镜在带电粒子束中产生大离轴像差。对此问题的当前解决方案是使镜垂直于带电粒子束，并且使用偏转系统或分束器来将束的反射部分与入射束分离。虽然使带电粒子束沿着光轴撞击电子镜消除了离轴像差，但这些当前系统更复杂且更昂贵。此外，采用磁分束器的当前校正系统可能受到组件软磁铁的磁滞的影响，从而导致此类技术的实施方案不可实行。因此，期望开发在不使用偏转系统或分束器的情况下在带电粒子系统中切实可行的镜校正器系统。

技术实现思路

1、根据本公开，静电镜色像差（cc）校正器包括本身包括多极子的静电电子镜。静电电子镜定位在校正器内，使得当校正器在使用中时，穿过校正器的电子束不会沿着镜的光轴入射在静电电子镜上。静电镜的镜物距等于静电镜的镜像距，并且静电镜被配置成使得静电镜不会将色散或彗形像差施加到电子束。多极子定位在静电电子镜的镜平面中，并且在一些实施例中，多极子是四极子。

2、根据本公开，包含静电镜cc校正器的带电粒子系统包括：样品固持器，其被配置成固持样品；源，其被配置成朝向样品发射带电粒子束；静电镜cc校正器；聚焦柱，其被配置成引导带电粒子束入射在样品上；以及一个或多个检测器，其被配置成检测由带电粒子束入射在样品上而产生的发射。

技术特征：

1.一种静电镜色像差（cc）校正器，所述校正器包括：

2.根据权利要求1所述的静电镜cc校正器，其中所述静电镜的镜物距等于所述静电镜的镜像距，使得所述静电镜不会将色散或彗形像差施加到所述电子束。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的静电镜cc校正器，其中所述静电镜cc校正器不包括分束器。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的静电镜cc校正器，其中所述多极子是四极子，并且所述四极子将去像散性施加到所述电子束，而不会破坏所述静电电子镜的物件侧与图像侧之间的对称性。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的静电镜cc校正器，其中所述静电电子镜是第一静电电子镜，所述多极子是第一多极子，并且所述校正器进一步包括第二静电电子镜，所述第二静电电子镜包括第二多极子。

6.根据权利要求5所述的静电镜cc校正器，其中所述第二静电电子镜定位在所述校正器内，使得当所述校正器在使用中时，穿过所述校正器的所述电子束不会沿着所述第二静电电子镜的光轴入射在所述第二静电电子镜上。

7.根据权利要求5所述的静电镜cc校正器，其中所述第一静电电子镜和所述第二静电电子镜使用对称性来校正2倍像差。

8.根据权利要求7所述的静电镜cc校正器，其中所述第一静电电子镜在第一方向上将第一2倍像差施加到所述电子束，并且所述第二静电电子镜在垂直方向上将第一2倍像差施加到所述电子束，使得所述第一像差和第二像差彼此组合到校正器。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的静电镜cc校正器，其中所述校正器进一步包括第一组偏转器和第二组偏转器，其中：

10.根据权利要求9所述的静电镜cc校正器，其中当所述校正器在cc校正模式中操作时，所述电子束由所述第一静电电子镜和所述第二静电电子镜反射，并且当所述校正器在旁路模式中操作时，所述电子束由所述第一组偏转器和所述第二组偏转器偏转，使得所述电子束不由所述第一静电电子镜和所述第二静电电子镜反射。

技术总结
根据本公开，静电镜色像差（Cc）校正器包括本身包括多极子的静电电子镜。所述静电电子镜定位在所述校正器内，使得当所述校正器在使用中时，穿过所述校正器的电子束不会沿着所述镜的光轴入射在所述静电电子镜上。所述静电镜的镜物距等于所述静电镜的镜像距，并且所述静电镜被配置成使得所述静电镜不会将色散或彗形像差施加到所述电子束。所述多极子定位在所述静电电子镜的镜平面中，并且在一些实施例中，所述多极子是四极子。

技术研发人员：A·亨斯特拉,A·穆罕默迪-盖达里
受保护的技术使用者：FEI 公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13