CN104681382B - 具有增强的电子检测的带电粒子显微术 - Google Patents
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Abstract
具有增强的电子检测的带电粒子显微术。一种研究从带电粒子显微镜中的样本发出的输出电子的通量的方法，该方法包括下列步骤：使用检测器来拦截通量的至少一部分，以便产生样本的至少一部分的像素化图像Ij的集合{Ij}，由此，集合{Ij}的基数是M>1；对每个图像Ij中的每个像素pi，确定累积信号强度Sij，因此产生信号强度的相关集合{Sij}；使用集合{Sij}计算下列值：每像素位置i的平均信号强度S；每像素位置i的S中的方差σ2 S；将这些值S和σ2 S用于选自包括如下的组的样本的所述部分的至少一个图：表示作为位置的函数的检测的电子的能量的变化的第一图；表示作为位置的函数的检测的电子的数目的变化的第二图。
Description
技术领域
本发明涉及研究从带电粒子显微镜中的样本发出的输出电子的通量的方法，该通量响应于由输入带电粒子束照射样本而产生。
本发明另外涉及带电粒子显微镜，其包括：
- 带电粒子源，其用于产生带电粒子照射束。
- 样本保持器，其用于保持被照射的样本。
- 粒子光柱（column），其用于将所述束指引到所述样本上。
- 检测器，其用于响应于所述照射而检测从样本发出的输出电子的通量。
如贯穿本文使用的，随后的术语应与下面的解释一致地被解释：
- 短语“带电粒子”包括电子或离子（例如通常是正离子，诸如镓离子或氦离子，然而负离子也是可能的；所讨论的离子可以是带电原子或分子）。该术语也可以指例如质子。
- 术语“显微镜”指用来创建通常太小而不能用裸露的人眼令人满意地详细看到的物体、特征或部件的放大图像的装置。在带电粒子显微镜（CPM）中，使用所谓的“粒子光柱”将输入带电粒子束指引到样本上，粒子光柱包括可用于操纵所述束的静电和/或磁性透镜的集合，用于给它提供例如某个焦点或偏转，和/或减轻其中的一个或多个像差（aberration）。在某类型的CPM中，不同的粒子光柱也可用于使从样本发出到检测器上的带电粒子聚焦。除了成像以外，CPM也可具有其它功能，例如执行光谱学、检查衍射图、执行（局部化）表面改性（例如研磨、蚀刻、沉积）等。在接下来的内容中，常常将在电子显微镜的特定上下文中作为示例阐述本发明。然而，这样的简化只打算为了清晰/说明性目的，且不应被解释为限制性的。
背景技术
带电粒子显微术是用于使极微细的物体成像的公知和日益重要的技术，特别是以电子显微术的形式。历史上，电子显微镜的基本类别已经经历了到多个公知的装置种类中的演变，例如透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）和扫描透射电子显微镜（STEM）并且还到各种子种类中，例如所谓的“双束”工具（诸如FIB-SEM），其另外采用“机械加工”聚焦离子束（FIB），允许例如支持活动，诸如离子束研磨或离子束诱导沉积（IBID）。在TEM中，用于照射样本的电子束通常将比在SEM的情况下具有明显更高的能量（例如，300 keV相对于10 keV），以便允许它的构成电子穿透样本的整个深度；由于相关原因，在TEM中研究的样本也将通常需要比在SEM中研究的样本更薄。在传统电子显微镜中，成像束在给定的成像期（session）期间的延长的时间段内“开启”；然而，电子显微镜也是可用的，其中成像在电子的相对短的“闪烁”或“爆发”的基础上发生，例如当试图使例如移动的样本或辐射敏感的试样成像时此类方法具有潜在的益处。
当带电粒子束撞击在样本上时，它通常以引起不同类型的输出辐射从样本发出的方式与样本相互作用。此类输出辐射可例如包括电子（包括所谓的二次电子和/或后向散射电子）、可见光/红外/紫外光（荧光和阴极发光）和X射线。在这些辐射类型中：
- 可例如使用光电倍增管（PMT）结合闪烁器来检测电子。在这个上下文中应注意，所采用的PMT可基于包含倍增器电极的真空玻璃管，或可替代地采用基于固态半导体的检测元件（如在所谓的多像素光子计数器（MPPC®）/固态光电倍增器（SSPM）的情况下）。一个人也可使用例如光电二极管单元。电荷耦合设备（CCD）或可能由闪烁器补充的互补金属氧化物半导体（CMOS）检测器。
- 可例如使用PMT（没有闪烁器）、光电二极管单元、CCD或CMOS检测器来检测以可见/红外/紫外光的形式的光子辐射。
- X射线倾向于更难检测。用于此目的的检测器通常相对昂贵和缓慢，且通常提供相对有限的视场。然而，X射线检测照惯例在执行样本的组合/基本分析中具有极大的用途，例如，诸如在所谓的EDS（能量色散X射线光谱学）检测器的情况下。
发明内容
本发明涉及这些类型的输出辐射中的第一个，即，电子。在CPM的许多使用中，后向散射（BS）电子倾向于比二次电子起更重要的作用，且本文可在这个上下文中各处相当明确地提到BS电子；然而，这不应被解释为对当前的发明和权利要求的应用的范围是限制性的。此外，在TEM（或STEM）的情况下，输入电子束（实质上）穿过样本并作为透射的输出电子束出现，其继续进行到分析设备，例如荧光屏、成像照相机、EELS模块等（EELS=电子能量损失光谱学）；原则上，本发明也可用于分析此类透射电子。特别是在刚刚给出的说明的上下文中，为了一般信息目的，参考下面的解释性维基百科（Wikipedia）链接：
http://en.wikipedia.org/wiki/Secondary_electrons
http://en.wikipedia.org/wiki/Scanning_electron_microscope（涉及二次和后向散射电子的检测的章节）
http://en.wikipedia.org/wiki/Transmission_electron_microscopy。
使用从那里发出的电子通量使样本成像采用下面的事实：对于给定的输入束参数，从样本上的给定点出现的电子的数目和/或能量将被在所讨论的点处的样本的结构和/或成分影响。根据样本上的位置记录并在视觉上再现通量值可因此用于创建样本（或至少其一部分）的“图像”。然而这个过程的问题是，所涉及的电子生成和检测过程本质上是“复杂的”，尤其是作为下列内容的结果：
- 电子生成过程本质上是统计的，因为通常存在从样本上的给定点发出的电子的数目和/或能量的时间变化性（对于使用输入束的给定模拟）。
- 在CPM中的常规电子检测涉及在给定时间窗期间累积电子能量的记录（其后刷新/重置将发生）。在这个上下文中，典型的检测器将例如不能够辨别所记录的累积能量是否是由于高能电子的低通量，或是低能电子的高通量，或是混杂/混合情境。
因此，CPM中的样本的基于电子的图像关于其信息内容在本质上是“混乱的”。
本发明的目的是解决上面引起的问题。更具体地，本发明的目的是提供如在上面的起首段中阐述的方法，由此，样本的所获取的电子图像可（至少部分地）被“去卷积（deconvolve）”。特别是，本发明的目的是，此类方法应允许待执行的样本的更特定的电子成像。
在如在上面的起首段中阐述的方法中实现这些和其它目的，该方法的特征在于，它包括下列步骤：
- 使用检测器来拦截通量的至少一部分，以便产生样本的至少一部分的像素化图像Ij的集合{Ij}，由此，集合{Ij}的基数是M > 1。
- 对于每个图像Ij中的每个像素pi，确定累积信号强度Sij，由此产生信号强度的相关集合{Sij}。
- 使用集合{Sij}来计算下列值：
■ 每像素位置i的平均信号强度S；
■ 每像素位置i的S中的方差σ2 S。
- 使用这些值S和σ2 S来产生样本的所述部分的至少一个图，其选自包括如下的组：
■ 第一图，其表示作为位置的函数的所检测的电子的能量的变化；
■ 第二图，其表示作为位置的函数的所检测的电子的数目的变化。
关于在这里使用的术语，应注意：
- 如果图像Ij可被细分成多个（真实或虚构的）构成的子区，则它被认为是“像素化的”—其可以或可以不对应于在其中像素化检测器用于产生所讨论的图像的情况下的检测像素。
- 所述第一和第二图中的每个/任一个使用S和σ2 S这两个值产生。
技术人员将充分理解这些要点。
本发明采用下列见解：上面阐述的电子发射过程的统计性质可被有利地采用，而不是被视为麻烦事。发明人采用记录样本的多个图像的不平常的步骤——不是为了常规噪声抑制目的，而是完全充当执行统计分析的基础。例如在吞吐量损失（throughputpenalty）方面，这可通常被认为是适得其反的，并通常增加对样本的辐射剂量。
然而，通过在逐个像素基础上检查这些不同的图像且在数学上处理它们，发明人已记录了多个（在时间上不同的）图像的事实允许每像素的统计平均/平均数（S）和方差（σ2 S）从数据中被提取。这有效地相当于去卷积过程，由此，两个不同的参数可在最初在性质上“混杂的”数据中彼此分离。通过更详细地考虑电子产生/成像过程，发明人认识到，S和σ2 S的提取值以不同的方式与到达检测器的电子的能量（E）和数目（N）成比例，由此允许产生样本的分离的“E图”和“N图”。这可例如被解释如下：
- 量S展示可被如下表示的函数行为：
S ~ EN o η （1）
由此：
■ N o 描述在输入束中的带电粒子（例如电子）的平均数目并展示根据泊松过程的变化。
■ η描述检测在所采用的检测器处的信号的概率，并展示根据二项式过程的变化。
■ E描述由单输入粒子的碰撞产生的所检测的电子的平均能量，并根据未知随机过程而变化。
所述泊松和二项式过程的组合导致泊松过程，其中平均值N = N o η是每输入粒子的所检测的电子的数目的度量。我们可因此写出：
S ~ EN （1a）
- S中的方差σ2 S展示可如下表示的函数行为：
σ2 S ~ E 2 N （2）
- 组合表达式（1a）和（2），其接着是：
E = f (S, σ2 S) （3）
N = g(S 2, σ2 S) （4）
其中f和g是函数。例如：
E ~ σ2 S / S （3a）
N ~ S 2 / σ2 S （4a）。
因为每像素来计算这些值，所以它们的每像素值的绘图分别提供：
- 样本的第一图（E图），其本质上只展现穿过样本（的成像部分）的组成变化（例如包括不同的污染物/掺杂剂的区域，从一种材料到另一种的一般过渡，等等）；
- 样本的第二图（N图），其特别展现穿过样本（的成像部分）的地形变化（例如边缘、凸块和凹部、沟槽和脊、颗粒化、裂口等）。
因此我们可从同一影像中分离两种不同类型的信息，而不是必须容忍两者的某个被迫的混杂/混合。提取出第一图（E图）的能力是特别引起兴趣的，因为它给出基本组成信息，而不必求助于X射线光谱学（EDS）。
技术人员将很好地能够例如使用相对简单的软件自动分析数据{Sij}来根据对集合{Sij}的分析量化S和σ2 S，并确定伴随的平均振幅和每像素扩展。在这么做中，他具有根据所需平均/平均数和方差的各种估计量选择的自由；例如在量化S的情况下，所采用的平均/平均数可以是简单算术平均（被值的数目除的值的和）或另一类型的估计量。类似地，相对简单的软件将能够自动执行计算，例如诸如在上面的等式（3a）和（4a）中阐述的计算。可借助于控制器（例如电子微处理器）来执行所讨论的软件，其也可被编程/调用以自动收集数据集{Ij}，在显示设备上再现第一和第二图，等等，特别是在刚刚给出的解释的上下文中，为了一般信息目的而参考下面的解释性维基百科链接：
http://en.wikipedia.org/wiki/Average
http://en.wikipedia.org/wiki/Variance
http://en.wikipedia.org/wiki/Standard_deviation。
不用说，在前面的段中阐述的过程的准确度将特别取决于累积图像Ij的数目M，即，取决于集合{Ij}的基数M。这是选择的问题，且技术人员将能够决定如何管理一方面较大的准确度（在S和σS的计算值中）和另一方面吞吐量的竞争问题之间的折衷。可能需要考虑的另一问题是递送到样本的总辐射剂量，且在这个方面可接受的上限可对M的值寄予限制。然而，发明人已经观察到，因为本发明主要对集合{Ij}中的图像之间的差异比对图像Ij本身的直接内容更感兴趣，所以存在下面的情形：其中可能降低每图像剂量以便（部分地）补偿所获取的大量图像，因而降低整个图像集合{Ij}的累积辐射剂量。此外，在根据对集合{Sij}的分析计算S和σ2 S的值方面，智能算法可用于例如通过由相邻于任何给定主题（subject）像素的辅助（相邻）像素的簇外插/内插数据来由更小的数据集产生S和σ2 S的更精确的值；这样，我们可以用从M的较小值开始来满足。作为只为了一般指导目的提供的非限制性示例，发明人在样本包括碳上金岛（gold island）和使用例如在范围50–300内的M的情况下用本发明实现令人满意的结果。
为了信息和指导的目的，在前面的段中的（一些）考虑的补充解释可被阐述如下。考虑BS电子的检测并采用分别由等式（3a）和（4a）指定的E和N，我们可导出具有相应的标准偏差σE和σN的E和N的相对误差的下列（稍微简化的）表达式：
（5）
（6）
其中：
（7）
N = N o η （8）
其中：
- 如上面已经提及的，N o 是每图像剂量，η是与检测器产额（yield）相组合的BS电子产额，且M是集合{Ij}的基数。
- κ是所讨论的测量信号的分布的所谓的峰度，其中κ~1/N（例如对于碳κ≈22/N且对于金κ≈2/N）。
在此类关系的基础上，对于σE/E和σN/N的给定期望/可接受的值，技术人员可使M和N彼此对抗。在这么做中，例如他可为了简单而设置γ≈1。
特别是在刚刚给出的解释的上下文中，为了一般信息目的而参考下面的解释性维基百科链接：
http://en.wikipedia.org/wiki/Kurtosis。
应注意，根据本发明，存在其中集合{Ij}可被产生的不同方式。例如：
（i）在一种方法中，集合{Ij}通过迭代地重复（具有总共M次迭代）下面的过程来产生：其中在继续进行捕获整个第(n+1)个图像In+1之前捕获整个第n个图像In。在这种情况下，集合{Ij}基本上是M个单个预先聚集的图像Ij.的堆叠。
可以例如使用下面的检测方案（a）或（b）来制定此类方法。
（ii）在替代方法中，集合{Ij}通过迭代地重复下面的过程来产生：其中在第n个像素位置处，不同的检测器样本中的多个M在继续进行到第(n+1)个像素位置之前被收集。在这种情况下，基本上通过并置二维楼层面积上的像素堆叠来聚集集合{Ij}，稍微像具有并排布置的M个楼层的微型摩天大楼；然后给定图像In是由所讨论的单个摩天大楼的所有第n个楼层构成的累积楼层面积。所以在这种情况下，单个图像Ij可被视为聚集后的而不是聚集前的。在这种情境下，我们实际上是否是不辞辛劳地从“未分解的（unresolved）”集合{Ij}中明确“分解（resolve）”（聚集）单个图像Ij与本发明不是特别有关：主要目的是经由集合{Ij}（分解与否）增长数据集{Sij}以及S和σ2 S的相关值。可例如使用下面的检测方案（a）来制定此类方法。
（iii）如果需要，我们可构想方法（i）和（ii）的各种混杂/混合。
关于上面提及的检测方案，可考虑下面的可能性：
（a）基于扫描的检测，由此：
- 检测器是单段检测器（例如）；
- 通过扫描相对于样本的输入带电粒子束来产生图像。
在此情境下，输入带电粒子的窄束在任何给定的时间下只照射样本的小区域，且所采用的检测器拦截从所讨论的被照射区域出现的电子的通量（的一部分），以便创建组成图像的子区段。这个过程在样本上的连续区域处重复（沿着扫描路径），且完整的图像可然后通过将所获得的组成图像子区段“铺瓦（tiling）”在一起而被聚集。这例如是通常在SEM中采用的过程。
（b）“全场”检测。在这里，使用输入带电粒子的相对宽的束照射整个样本（或其相对大的区域），且像素化检测器（例如诸如CCD或CMOS阵列）用于捕获从样本上的整个被照射区发出的电子，导致二维图像的完全的形成。例如通常在TEM中采用此类过程。
（c）如果期望，可构想方案（a）和（b）的各种混杂/混合。
技术人员将能够理解这些点并为他自己选择其中他希望经由集合{Ij}累积集合{Sij}的方式。
在本发明的特定实施例中，输出电子的通量包括BS电子。BS电子特别适合于本发明的统计处理方法的应用，因为它们倾向于具有相对大的能量扩展。而且，它们倾向于例如比二次电子产生更好的检测对比度。此外，BS电子的相对高的能量（与二次电子比较）使它们相对容易面对面检测通常采用的检测器的典型检测阈值。
本发明的另一实施例的特征在于，所采用的检测器是固态检测器。固态检测器具有相比于更常规的基于倍增器电极的PMT的某些优点。例如，前者具有在所检测的能量方面的良好的线性度，并倾向于比后者小和便宜（得多）。此外，如果期望，前者可以相对容易地被具体实施为集成像素化检测器，其对于后者是不可能的。在此类固态检测器的上下文中，发明人已用采用硼掺杂的检测单元（例如，诸如δ掺杂的硼p + n光电二极管）的检测器实现本发明的特别好的结果。此类硼掺杂检测器是特别有利的，因为它们是相对敏感和高度线性的，甚至对于低至大约200eV的电子能量。关于此类检测器的基本结构和操作，可例如从下面的技术期刊链接搜集更多的信息：
http://ectm.et.tudelft.nl/publications_pdf/document1249.pdf
http://www.electrochem.org/dl/ma/202/pdfs/0672.PDF。
附图说明
现在将在示例性实施例和附随的示意图的基础上更详细地解释本发明，其中：
图1再现适合于与本发明一起使用的带电粒子显微镜的主视图。
图2A示出碳上锡样本的部分的常规BS电子图像。
图2B示出图2A的主题，但现在被再现为使用本发明并展现组成信息的第一类型图（E图）。
图2C也示出图2A的主题，但现在被再现为使用本发明并特别展现（主要）地形信息的第二类型图（N图）。
图3图形地示出从测试样本发射的BS电子的能量如何取决于该样本的基本组成。
在附图中，在相关的情况下，使用对应的参考符号指示对应的部分。应注意，通常附图不是按比例的。
具体实施方式
实施例1
图1是带电粒子显微镜400（其在这种情况下是SEM）的高度示意性的描述。显微镜400包括粒子光柱402，其产生输入带电粒子束404（在这种情况下，电子束）。粒子光柱402安装在真空室306上，真空室406包括用于保持样本410的样本保持器/台408。使用真空泵（未描绘）来排空真空室406。如果期望，借助于电压源422，样本保持器408或至少样本410可被偏置（浮动）到相对于地的电位。
粒子光柱402包括电子源412（例如肖特基枪）、将电子束404聚焦到样本410上的透镜414、416和偏转单元418（以执行束转向/束404的扫描）。装置400还包括用于特别控制偏转单元418、透镜414、416和检测器100、420并在显示单元426上显示从检测器100、420收集的信息的控制器/计算机处理装置424。
检测器420、100选自可用于响应于由输入束404照射而检查从样本410发出的不同类型的输出辐射的各种可能的检测器类型。在这里描绘的装置中，已作出下面的检测器选择：
- 检测器100是分段电子检测器。此类检测器可例如用于研究从样本410中出现的输出（二次）电子的通量的角度相关性。
- 检测器420是用于检测从样本410发出的输出BS电子的通量（的至少一部分）的硼掺杂的固态检测器。
如在这里再现的，两个检测器100和420用于检查电子；然而这纯粹是设计/实施选择，且如果期望，除了电子以外，也可选择检测从样本410发出的其它类型的输出辐射（例如X射线、阴极发光）。
通过在样本410上扫描输入束404，输出辐射——包括例如X射线、红外/可见/紫外光、二次电极和后向散射（BS）电子——从样本410发出。因此，输出辐射是位置敏感的（由于所述扫描运动），从检测器100、420获得的信息也将是位置相关的。这个事实允许检测器420的输出用于产生样本410（的部分）的BS电子图像，该图像基本上是作为样本410上的扫描路径位置的函数的检测器420的输出的图。
来自检测器100、420的信号由控制器424处理并显示在显示单元426上。此类处理可包括操作，例如组合、积分、相减、伪着色、边缘增强和技术人员已知的其它处理。此外，自动识别过程（例如，如用于粒子分析）可被包括在此类处理中。在本发明的特定上下文中，控制器424—和／或专用单独的处理单元（未示出）—可用于执行下面的动作：
- 使用检测器420来产生样本410的至少一部分的像素化BS电子图像Ij的集合{Ij}，由此，集合{Ij}的基数是M > 1。如上面阐述的，这可以例如被完成：
■ 在逐个像素的基础上，由此，在将束404移动到样本410上的下一位置上之前BS电子通量的M个样本在样本410上的给定位置处被连续测量；或
■ 在逐个图像的基础上，由此，样本410的（所述部分的）整个扫描由束404进行，导致整个图像Ij的创建，且这个过程被连续执行总共M次。
- 对于每个图像Ij中的每个像素pi，确定累积信号强度Sij，因而产生信号强度{Sij}的相关集合。
- 使用集合{Sij}来计算下列值：
■ 每像素位置i的平均信号强度S；
■ 每像素位置i的S中的方差σ2 S。
- 使用这些值S和σ2 S（例如，作为对上面的等式（3a）和（4a）的输入）来产生样本410的所述部分的下列图中的一个或两个：
■ 第一图，其表示作为样本410上的位置的函数的所检测的BS电子的能量（E）的变化；
■ 第二图，其表示作为样本410上的位置的函数的所检测的BS电子的数目（N）的变化。
以这种方式由本发明产生的E和N图的示例分别在下面的图2B和2C中示出。
应注意，此类设置（set-up）的许多精制和替代将是技术人员已知的，包括但不限于：
- 双束的使用——例如用于成像的电子束404和用于加工（或在一些情况下，成像）样本410的离子束；
- 在样本410处的受控环境的使用——例如维持几毫巴的压强（如在所谓的环境SEM中使用的）或通过允许进入气体，例如蚀刻或前体气体等。
为了关于上面提及的主题中的一些的更多信息，参考下面的维基百科链接：
http://en.wikipedia.org/wiki/Field_emission_gun
http://en.wikipedia.org/wiki/Electron_optics。
实施例2
图2A、2B和2C示出如使用在上面的实施例1中阐述的设置而制定的本发明的特定实施例的效果。附图都示出基于下面的成像参数使用SEM中的BS电子而成像的同一样本410的一部分，样本410在这种情况下包括溅射在碳（C）上的锡（Sn）小滴。
- 输入电子束404的着陆能量：5 keV。
- 输入电子束404的束电流：170 pA。
- 驻留时间（=编译BS电子图像的单个像素的时间）。
- M（所测量的图像集合{Ij}的基数）= 300，即，每像素位置记录300个不同的BS电子测量样本，或300个完整的BS电子图像Ij被连续地获取。
图形中的每个示出具有大约50 μm x 42 μm的横向尺寸的图像。
图2A示出所采用的样本410的一部分的常规BS电子图像，其为从集合{Ij}导出的平均图像。如上面已经解释的，这个图像关于触发用于聚集图像的检测事件的BS电子的能量（E）和数目（N）而被卷积/未分解。然而，通过处理集合{Ij}以产生如上面根据本发明阐述的集合{Sij}，图2A中的图像可被去卷积/分解成一对单独的图。在这个上下文中：
- 图2B示出图2A的主题，但现在使用本发明被再现为如上面提及并展现所采用的样本410的组成信息的第一类型图（E图）。所描绘的图的对比度噪声比（CNR）是大约3.56。
- 图2C也示出图2A的主题，但现在使用本发明被再现为如上面提及并特别展现所采用的样本410的（大部分）地形信息的第二类型图（N图）。
比较图2B和2C与图2A，例如应看到：
- 在图2C中可见的椭圆形“凹坑”21从图2B中缺失。
- 在图2C中看起来实质上起皱/破裂的小滴23在图2B中看起来实质上是平凡的。
此类差异与下面的事实一致：图2B中的E图再现组成信息而不是地形信息。
实施例3
图3图形地示出从测试样本发射的BS电子的能量如何取决于该样本的基本组成。曲线图绘制作为包括纯Au、Cu、Si和C的测试样本的所述着陆能量E o 的函数的所检测的BS电子能量E（被标准化到输入束的着陆能量E o ）。所绘制的E曲线在其范围的大部分上明确地彼此分离（在上面关于E o ≈ 1 keV）的事实说明组成相关的对比度的类型，其构成如上面提到的E图的概念的基础。
我们要求保护如下。
Claims (9)
1.一种研究从带电粒子显微镜中的样本发出的输出电子的通量的方法，所述通量响应于由输入带电粒子束照射所述样本而产生，其特征在于，所述方法包括下列步骤：
- 使用检测器来拦截所述通量的至少一部分，以便产生所述样本的至少一部分的像素化图像Ij的集合{Ij}，由此，所述集合{Ij}的基数是M > 1；
- 对于每个图像Ij中的每个像素pi，确定累积信号强度Sij，由此产生信号强度的相关集合{Sij}；
- 使用所述集合{Sij}来计算下列值：
■ 每像素位置i的平均信号强度S；
■ 每像素位置i的S中的方差σ2 S；
- 使用这些值S和σ2 S来产生所述样本的所述部分中的至少一个图，所述图选自包括下列的组：
■ 第一图，其表示作为位置的函数的所检测的电子的能量的变化；
■ 第二图，其表示作为位置的函数的所检测的电子的数目的变化，其中，所产生的每个图均使用S和σ2 S的值两者来产生。
2.如权利要求1中所述的方法，其中所述集合{Ij}通过迭代地重复一个过程来产生，其中，在继续进行到捕获整个第(n+1)个图像In+1之前捕获整个第n个图像In。
3.如权利要求1中所述的方法，其中所述集合{Ij}通过迭代地重复一个过程来产生，其中，在第n个像素位置处，不同检测器样本中的多个M在继续进行到第(n+1)个像素位置之前被收集。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中输出电子的所述通量包括后向散射电子。
5.根据权利要求1中所述的方法，其中所述检测器是固态检测器。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述固态检测器包括至少一个硼掺杂二极管检测单元。
7.根据权利要求1中的所述的方法，其中所述第一图借助于每像素位置i的函数相关性E~σS 2 / S来产生。
8.根据权利要求1中所述的方法，其中所述第二图借助于每像素位置i的函数相关性N~ S 2 / σS 2来产生。
9.一种带电粒子显微镜，包括：
- 带电粒子源，其用于产生带电粒子照射束；
- 样本保持器，其用于保持被照射的样本；
- 粒子光柱，其用于将所述束指引到所述样本上；
- 检测器，其用于响应于所述照射而检测从所述样本发出的输出电子的通量，
其特征在于，所述带电粒子显微镜还包括用于执行下面的动作的控制器：
- 使用所述检测器来产生所述样本的至少一部分的像素化图像Ij的集合{Ij}，由此，所述集合{Ij}的基数是M > 1；
- 对于每个图像Ij中的每个像素pi，确定累积信号强度Sij，由此产生信号强度的相关集合{Sij}；
- 使用所述集合{Sij}来计算下列值：
■ 每像素位置i的平均信号强度S；
■ 每像素位置i的S中的方差σ2 S；
- 使用这些值S和σ2 S来产生所述样本的所述部分的至少一个图，其选自包括下列的组：
■ 第一图，其表示作为位置的函数的所检测的电子的能量的变化；
■ 第二图，其表示作为位置的函数的所检测的电子的数目的变化，
其中，所产生的每个图均使用S和σ2 S的值两者来产生。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |