CN108807118A - 一种扫描电子显微镜系统及样品探测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扫描电子显微镜系统，包括：电磁交叉场分析器、由电透镜和磁透镜构成的复合物镜、镜后偏转装置和样品台；其中，电磁交叉场分析器，位于磁透镜的上极靴与产生入射至所述扫描电子显微镜系统的初始电子束的电子源之间，用于使入射的具有第一能量的初始电子束沿光轴运动，具有第二能量的初始电子束偏转至所述初始电子束的光轴两侧；复合物镜，用于对经所述电磁交叉场分析器作用的初始电子束进行汇聚，形成汇聚电子束；镜后偏转装置，位于所述磁透镜的下极靴孔内，用于改变所述汇聚电子束的运动方向，以使所述汇聚电子束倾斜入射至所述样品台上的待测样品。本发明还公开了一种样品探测方法。

Description

一种扫描电子显微镜系统及样品探测方法

技术领域

本发明涉及扫描电子显微镜技术，尤其涉及一种扫描电子显微镜系统及样品探测方法。

背景技术

材料、生物、医学等相关领域的研究进展在很大程度上依赖于用以表征其特性的高效成像解决方案，能以三维方式对结构细节信息进行成像是关键所在。

传统的扫描电子显微镜采用机械式样品台实现样品倾摆，通过样品台倾摆，可以得到样品同一位置不同角度的图像，可以通过不同角度观察的图像分析样品形貌和感兴趣的区域，或利用图像算法对从不同角度探测的样品表面图像重建得到样品三维图像。但是，通过机械式样品台实现样品倾摆时，一方面会使扫描电子显微镜的工作距离增大，进而降低扫描电子显微镜的分辨率，使扫描电子显微镜产生额外的像差；另一方面，利用机械式样品台进行样品倾摆实现对样品不同角度成像时，机械机构倾摆样品到指定角度实现需要时间较长，严重降低扫描电子显微镜的探测效率。

或者扫描电子显微镜使用自身的电子光学装置实现以倾斜角度观察样品；例如利用偏转器偏转电子束，使电子束偏离光轴倾斜入射到样品表面扫描观察样品。但是，相比于电子束没有倾斜的条件及电子束沿光轴中心运动垂直入射到样品上的情况，扫描电子显微镜使用自身的电子光学装置实现以倾斜角度观察样品通常会带来额外的像差，从而造成聚焦束斑的增大，进而导致扫描电子显微镜的分辨率下降。其中，额外的像差主要包括：偏转器偏转电子束使其倾斜时候，偏转器对于不同能量电子束的作用不一致带来偏转色差，如图1所示；透镜非中心光轴区域对不同能量电子聚焦能力不同带来的旁轴色差，如图2所示；电子束从透镜非中心光轴区域入射时，离中心光轴距离不同的区域聚焦能力不一致带来的慧差，如图3所示。

随着扫描电子显微镜的发展，更加重视保证低落点能量(<5keV)下的分辨率，初始电子束以较低的能量聚焦到样品上时，系统的色差通常会对扫描电子显微镜的分辨率造成较大的影响。由于电子源发出的电子通常不是纯单一能量V的电子，而是包含了一定的能散，假设电子源发出的电子束包含了V±ΔV的电子，ΔV的电子能散会带来电子束显微镜电子光学系统中的色差，最典型是沿物镜中心光轴聚焦的中心色差；如果系统中有偏转器作用，偏转器会带来偏转色差；电子束在物镜离轴区域会聚，会带来离轴色差。当电子束以低能状态(<5keV)入射到样品上的时候，各种色差会导致聚焦束斑的增大，从而造成分辨率下降。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种扫描电子显微镜系统及样品探测方法，通过电子束倾斜来扫描观察样品时，能够减小倾斜电子束带来的像差，提高扫描电子显微镜系统的分辨率。

一方面，本发明实施例提供一种扫描电子显微镜系统，包括：电磁交叉场分析器、由电透镜和磁透镜构成的复合物镜、镜后偏转装置和样品台；其中，

所述电磁交叉场分析器，位于所述磁透镜的上极靴与产生入射至所述扫描电子显微镜系统的初始电子束的电子源之间，用于使入射的具有第一能量的初始电子束沿光轴运动，具有第二能量的初始电子束偏转至所述初始电子束的光轴两侧；

所述复合物镜，用于对经所述电磁交叉场分析器作用的初始电子束进行汇聚，形成汇聚电子束；

所述镜后偏转装置，位于所述磁透镜的下极靴孔内，用于改变所述汇聚电子束的运动方向，以使所述汇聚电子束倾斜入射至所述样品台上的待测样品。

上述方案中，所述扫描电子显微镜系统，还包括高压管；所述高压管位于所述磁透镜的上极靴与所述电子源之间，且所述高压管的中心轴与所述光轴重合。

上述方案中，所述电磁交叉场分析器包括：多极磁偏转器和多极电偏转器。

上述方案中，所述多极磁偏转器产生的磁场分布与所述多极电偏转器产生的电场分布满足第一分布条件；所述第一分布条件至少包括：接近或重合。

上述方案中，所述磁透镜为电流线圈激励的半浸没式磁透镜或非浸没式磁透镜。

上述方案中，所述电透镜包括：所述磁透镜的上极靴、所述镜后偏转装置和所述样品台。

上述方案中，所述电透镜包括：所述高压管的下端面、所述样品台和所述镜后偏转装置。

上述方案中，所述镜后偏转装置为静电多极电偏转器。

上述方案中，所述镜后偏转装置具有第一电压，作为所述电透镜的一个电极。

另一方面，本发明实施例提供一种样品探测方法，应用于扫描电子显微镜系统，所述扫描电子显微镜系统至少包括：电磁交叉场分析器、由电透镜和磁透镜构成的复合物镜、以及位于所述磁透镜的下极靴孔内的镜后偏转装置；所述方法包括：

电子源发出的初始电子束在复合物镜的作用下聚焦入射至待测样品表面；

初始电子束在镜后偏转装置的作用下，以设定的倾斜角度入射至待测样品；

调整所述电磁交叉场分析器的电压值和电流值，以使所述复合物镜产生的离轴色差能够补偿所述镜后偏转装置产生的偏转色差。

上述方案中，所述扫描电子显微镜系统，还包括高压管；

所述高压管位于所述磁透镜的上极靴与所述电子源之间，且所述高压管的中心轴与所述光轴重合。

上述方案中，所述电磁交叉场分析器包括：多极磁偏转器和多极电偏转器。

上述方案中，所述多极磁偏转器产生的磁场分布与所述多极电偏转器产生的电场分布满足第一分布条件；所述第一分布条件至少包括：接近或重合。

上述方案中，所述磁透镜为电流线圈激励的半浸没式磁透镜或非浸没式磁透镜。

上述方案中，所述电透镜包括：所述磁透镜的上极靴、所述镜后偏转装置和用于放置所述待测样品的样品台。

上述方案中，所述高压管的下端面、所述镜后偏转装置和用于放置所述待测样品的样品台。

上述方案中，所述镜后偏转装置为静电多极电偏转器。

上述方案中，所述镜后偏转装置具有第一电压，作为所述电透镜的一个电极。

本发明实施例中，镜后偏转装置对初始电子束进行偏转，使电子束以预设的倾斜角度入射到待测样品表面，如此将增大待测样品表面聚焦束斑的像差。电磁交叉场分析器产生适当大小的电场力和磁场力，对初始电子束中的部分电子对称地偏离到主光轴的两侧，偏离到主光轴的两侧的电子进入到复合物镜的旁轴区后，被复合物镜汇聚而产生离轴色差；通过调节电磁交叉场分析器中多极磁偏转器电流的大小和多极电偏转器电压的大小，使复合物镜产生的离轴色差与镜后偏转装置产生的偏转色差相互抵消；如此，在初始电子束倾斜入射至待测样品表面时，扫描电子显微镜系统在待测样品上的聚焦束斑尽可能的接近初始电子束垂直入射至待测样品表面时(即中心聚焦)的理想束斑，从而减小倾斜电子束带来的像差，提高了扫描电子显微镜系统的分辨率；另外，镜后偏转装置除了对初始电子束进行偏转外，也是电透镜的组成部分，参与形成减速透镜场，且该镜后偏转装置是薄的偏转极板，不会占用磁透镜下方的宝贵空间，减小磁透镜的工作距离，进一步提高扫描电子显微镜系统的分辨率。

附图说明

图1是相关技术中偏转器对于不同能量电子束的作用不一致带来偏转色差示意图；

图2是相关技术中透镜非中心光轴区域对不同能量电子聚焦能力不同带来的旁轴色差示意图；

图3是相关技术中电子束从透镜非中心光轴区域入射时的慧差示意图；

图4为本发明实施例一扫描电子显微镜系统的组成结构示意图；

图5为本发明实施例中电磁交叉场分析器产生的电场和磁场的示意图；

图6为本发明实施例初始电子束经所述电磁交叉场分析器后的运动轨迹示意图；

图7a为本发明实施例八极薄片电偏转器的结构及各电极的供电示意图；

图7b为本发明实施例十二极薄片电偏转器的结构及各电极的供电示意图；

图8为本发明实施例电磁交叉场分析器关闭时，镜后偏转装置产生偏转色差的示意图；

图9为本发明实施例二扫描电子显微镜系统的组成结构示意图；

图10为本发明实施例提供的样品探测方法的一个可选处理流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

本发明实施例一提供的一种扫描电子显微镜系统的一个可选示意图，如图4所示，包括：电磁交叉场分析器105、由电透镜10和磁透镜107构成的复合物镜11、镜后偏转装置108和样品台109。

在一些实施例中，所述：电磁交叉场分析器105的功能可由维恩分析器实现。所述电磁交叉场分析器105位于所述磁透镜107的上极靴与产生入射至所述扫描电子显微镜的初始电子束的电子源101之间，且所述电磁交叉场分析器105的中心区与所述光轴重合。

这里，入射至所述扫描电子显微镜系统的初始电子束由电子源101产生并发出，从电子源101发出的电子会经过电子源101中的阳极加速；在一些实施方式中，从电子源101发出的电子会被一个较高的电压V加速，如加速后的电子束能量大于5keV。所述电子源101为场致发射的电子源，如热场发射的电子源或冷场发射的电子源，包括了场发射电子源的肖特基极、吸取极、阳极等发射源结构。从所述电子源101发出的电子束经光阑、汇聚透镜、探测器等电子光学部件的作用后，入射至电磁交叉场分析器105。光阑、汇聚透镜、探测器等电子光学部件在本发明实施例的各图示中被省略，且光阑、汇聚透镜、探测器等电子光学部件均接地，即光阑、汇聚透镜、探测器等电子光学部件的电压为零。

在一些实施例中，所述电磁交叉场分析器105由电偏转器和磁偏转器构成；其中，所述电偏转器为多极电偏转器，所述磁偏转器为多极磁偏转器。所述电磁交叉场分析器105产生的电场和磁场的一个可选示意图，如图5所示，所述电磁交叉场分析器105产生的电场E用虚线表示，所述电磁交叉场分析器105产生的磁场B用实线表示。所述多极磁偏转器105产生的磁场分布与所述多极电偏转器产生的电场分布满足第一分布条件；所述第一分布条件至少包括：接近或重合；即所述电磁交叉场分析器105产生的磁场分布与所述多极电偏转器产生的电场分布完全重合或接近。电子通过所述电磁交叉场分析器105产生的电场和磁场时，所受到的磁场力的大小和方向与初始电子束的速度有关，也可以理解为电子通过所述电磁交叉场分析器105产生的电场和磁场时，所受到的磁场力的大小和方向与初始电子束的能量V有关。

初始电子束经所述电磁交叉场分析器105后的运动轨迹，如图6所示，初始电子束同时受到方向相反的电场力Fe和磁场力Fm的作用，且初始电子束中所有电子所受到的电场力Fe大小相同，而运动速度快的电子受到更大的磁场力Fm；通过调节电磁交叉场分析器105的电流值和电压值，可以使具有第一能量(能量为V)的电子受电场力Fe和磁场力Fm的大小相等、方向相反，因此，能量为V的电子受到的合力为0，运动轨迹不发生偏转。具有第二能量(能量为V+ΔV和能量为V-ΔV)的电子受到的合力大小相同、方向相反，因此，能量为V+ΔV和能量为V-ΔV的电子的运动轨迹被电磁交叉场分析器105偏转到光轴110两侧。从而，沿光轴向下运动的电子束经过电磁交叉场分析器105作用后不同能量的电子将发生分离。

所述复合物镜11包括磁透镜107和电透镜10，所述复合透镜11中磁透镜107产生的磁场和电透镜10产生的电场形成复合的电磁场，共同对经电磁交叉场分析器105的初始电子束进行汇聚，形成汇聚电子束保证低能条件下的高分辨率。

在一些实施方式中，所述磁透镜107可以是电流线圈激励的半浸没式磁透镜，也可以是非浸没式磁透镜；所述磁透镜107由导线绕成激励线圈和外部有磁性材料制成的壳体组成，其壳体朝轴向的开口分别为上极靴和下极靴，且沿光轴方向，所述上极靴位于所述下极靴的上方，物镜磁场在上下极靴之间形成；上极靴的内径为Φ1，下极靴的内径Φ2，当Φ1≥Φ2时，物镜磁场集中在极靴之间，为非浸没式磁透镜；当Φ1≤Φ2，物镜磁场会向待测样品泄露一部分，形成半浸没式透镜。

在一些实施方式中，所述电透镜10由磁透镜107的上极靴、样品台109和镜后偏转装置108构成；所述镜后偏转装置108和所述样品台109分别加载同样的电压或相接近的电压。所述电透镜在磁透镜和样品之间产生一减速场，减小电子束的运动速度，使电子束到达样品时获得较低的落点能量。

所述复合透镜11中磁透镜107产生的磁场和电透镜10产生的电场形成复合的电磁场，共同对所述电子束进行汇聚，保证低能条件下的高分辨率。本发明实施例中，如图6所示，由于复合物镜11上的同一位置的汇聚能力与电子的动能成反比。被电磁交叉场分析器105偏转后沿光轴110对称分布的电子经过复合物镜11汇聚后，能量大的电子偏折量小；因此，能量大的电子运动轨迹与透镜夹角θ₁大于能量小的电子运动轨迹与透镜夹角θ₂，即θ₁>θ₂。此时，角度差Δθ＝θ₁-θ₂是由电磁交叉场分析器105和复合物镜11共同作用对不同能量的电子进行偏转和汇聚能力不同造成的离轴偏转色差形成的。

所述镜后偏转装置108，位于所述磁透镜107下极靴孔Φ2形成的空间中。所述镜后偏转装置108产生的偏转场位于所述磁透镜107产生的磁场的下方，或者与所述磁透镜107产生的磁场下部存在部分重叠；所述镜后偏转装置108用于所述汇聚电子束的运动方向，以使所述汇聚电子束倾斜入射至所述样品台109上的待测样品。

在一些实施方式中，所述镜后偏转装置108用陶瓷座固定于所述磁透镜107下极靴，位于磁透镜下极靴孔的空间中。同时，陶瓷座用于对所述磁透镜107和镜后偏转装置108起到电隔绝的作用。当所述磁透镜107为非浸没式磁透镜时，所述镜后偏转装置108的偏转灵敏度大；当所述磁透镜107为半浸没式磁透镜时，所述镜后偏转装置108的偏转灵敏度小。

在一些实施方式中，所述镜后偏转装置108是由薄片多瓣电极构成的多极的电偏转器，例如8极、12极、16极、20极等。所述镜后偏转装置108整体被加载一个电压，作为所述电透镜10的一个电极；八极薄片电偏转器的结构及各电极的供电示意图，如图7a所示，每个电极上可以加载用于形成偏转场的电压，形成二极的偏转电场用于电子束偏转或快速扫描。八个电极对应的电势分别为：V_y+aV_x，aV_y+V_x，-aV_y+V_x，-V_y+aV_x，-V_y-aV_x，-aV_y-V_x，aV_y-V_x，V_y-aV_x；其中，a为电压比例因子V_y为电压的y方向分量，V_x为电压的x方向分量。十二极薄片电偏转器的结构及各电极的供电示意图，如图7b所示，每个电极上按照图7b所示的加压方式和方向加载电压，产生偏转场，形成二极的偏转电场用于电子束偏转或快速扫描。十二个电极对应的电势分别为：V_y，V_x，V_y，V_x，-V_y，-V_x，-V_y，-V_x，-V_y，-V_x，V_y，-V_x。其中，V_y为电压的y方向分量，V_x为电压的x方向分量。

镜后偏转装置108是将偏转器布置在物镜后方或下方，镜后偏转装置能够改变电子束的运动方向，使电子束倾斜入射至待测样品时，相比于镜后偏转装置不工作时电子束入射至待测样品时形成的电子束斑，会产生额外的偏转像差；在电子束入射至待测样品的倾斜角度大于10°以上时，偏转像差尤其明显。镜后偏转装置实现电子束倾斜的原理和结构较为简单，但是，镜后偏转装置通常位于物镜的下方，会占用物镜和待测样品之间的宝贵空间，导致物镜到待测样品之间的工作距离不能足够小，降低了扫描电子显微镜的分辨率。本发明实施例中，镜后偏转装置108布置在极靴位置、且镜后偏转装置108极薄，与所述磁透镜的下极靴下端齐平或略微突出，不过多占用磁透镜107和待测样品之间的工作距离，保证物镜到待测样品之间的工作距离足够小，提高了扫描电子显微镜的分辨率。

在维恩分析器关闭的情况下，如图8所示，为镜后偏转装置108产生偏转色差的原理图。沿光轴110向下运动的电子束经复合物镜11汇聚后被镜后偏转装置108偏转，产生倾斜电子束。由于电子偏转量与电子的动能成反比，即，运动速度快的电子偏转量小，受镜后偏转装置108偏转后电子轨迹更靠近光轴110，电子受偏转前后轨迹夹角为α₁，即电子束以与光轴110之间的偏转角度为α₁的运动方向入射至样品台109上的样品；运动速度慢的电子偏转量大，受偏转器108偏转后电子轨迹更远离光轴110，电子受偏转前后轨迹夹角为α₂，即电子束以与光轴110之间的偏转角度为α₂的运动方向入射至样品台109上的样品。这里，α₁>α₂；电子束经偏转器108偏转后，运动速度慢的电子相对于运动速度快的电子更远离光轴Δα角度，其中Δα＝α₁-α₂，这个角度差即是偏转器对不同能量电子偏转能力不同造成的偏转色差形成的。

本发明实施例中，通过调节复合物镜11的电流值和电压值，使电子源101发出的初始电子束聚焦于待测样品表面；在确定好所需要的电子束倾斜角度后，通过调节加载在镜后偏转装置108的每个电极上的电压值，以使电子束能够以需要的角度θ倾斜入射至待测样品表面，在这一过程中可以通过微调复合物镜11的电流值和电压值，以保持电子束在待测样品上能够良好的聚焦，此时镜后偏转装置108造成的偏转色差得以确定。之后，在电磁交叉场分析器105中多极磁偏转器加载电压值和在多极磁偏转器上加载电流值，使其和已确定的物镜场共同作用，对不同能量的电子产生合适的离轴色差，如图6所示，可以使复合物镜11产生的离轴色差与镜后偏转装置108产生的偏转色差相互弥补，从而消除镜后偏转装置108偏转电子束产生的偏转像差，使电子束以需要的角度θ倾斜聚焦到样品表面，并在该倾斜角度下对样品的区域进行扫描，形成扫描电子束图像。

实施例二

本发明实施例二所提供的扫描电子显微镜系统与本发明实施例一所提供的扫描电子显微镜系统相似，不同之处在于，本发明实施例二提供的扫描电子显微镜系统的组成结构，如图9所示，还包括高压管202；所述高压管202位于磁透镜107的上极靴与产生入射至所述扫描电子显微镜系统的初始电子束的电子源之间，且所述高压管202的中心轴与所述光轴重合。所述高压管202上加载一个较高的电压，电子源101发出的初始电子束通过高压管202将保持较高的能量，从而减小空间电荷效应的影响；所述电透镜10由高压管202的下端面、所述样品台109和所述镜后偏转装置108构成，在磁透镜107和待测样品之间形成一个减速的静电场。所述电磁交叉场分析器105位于上高压管和下高压管之间，且电磁交叉场分析器105的中心区与光轴110重合，所述电磁交叉场分析器105由多极电偏转器和多极磁偏转器构成，多极电偏转器和多极磁偏转器之间用陶瓷隔绝高压。

实施例三

基于上述实施例一和实施例二所述的扫描电子显微镜系统，本发明实施例三还提供一种样品探测方法，所述样品探测方法的一个可选处理流程，如图10所示，包括以下步骤：

步骤S101，电子源发出的初始电子束在复合物镜的作用下聚焦入射至待测样品表面。

本发明实施例中，在初始电子束入射至扫描电子显微镜的复合物镜之前，先关闭电磁交叉场分析器和镜后偏转装置，关闭电磁交叉场分析器是指不为电磁交叉场分析器加载电压和电流，关闭镜后偏转装置是指不为镜后偏转装置加载偏转电压；电子源产生和发出一束具有一定能量的初始电子束，调节复合物镜电流值和电压值，使初始电子束经复合物镜聚焦和减速后，以低落点能量到达待测样品上，形成很小的聚焦束斑。该过程为电子束中心聚焦过程，以使初始电子束在待测样品表面形成满足条件的聚焦束斑。

步骤S102，初始电子束在镜后偏转装置的作用下，以设定的倾斜角度入射至待测样品。

在一些实施例中，在电磁交叉场分析器关闭的情况下，对镜后偏转装置整体加载一个电压，作为电透镜的一个电极；另外，在镜后偏转装置的每个电极上分别加载用于形成偏转场的电压，形成二极的偏转电场用于电子束偏转或快速扫描。通过调节镜后偏转装置产生的偏转场，对汇聚电子束进行偏转，使电子束以预设的倾斜角入射到待测样品表面上。此时，由于镜后偏转装置对电子的偏转量与电子的动能成反比，因此运动速度快的电子偏转量小，受镜后偏转装置偏转后电子轨迹更靠近光轴；运动速度慢的电子偏转量大，受镜后偏转装置偏转后电子轨迹更远离光轴。运动速度慢的电子相对于运动速度快的电子更远离光轴。因此，相比于中心聚焦的电子束，镜后偏转装置对不同能量电子偏转产生偏转色差。此过程中可以微调复合物镜以保持电子束良好聚焦。

步骤S103，调整电磁交叉场分析器的电压值和电流值，使复合物镜产生离轴色差能够补偿镜后偏转装置产生的偏转色差。

在一些实施例中，电磁场交叉分析器产生的电场和磁场分布相接近或完全重合，调节电磁交叉场分析器产生适应大小的电场和磁场；电磁场交叉分析器对于能量为V的电子束不产生作用，电磁场交叉分析器对于能量为V+ΔV和V-ΔV的电子束中的电子，将偏离到主光轴的两侧，偏离到主光轴的两侧的电子进入到复合物镜的旁轴区被复合物镜汇聚后产生离轴色差；通过调节电磁交叉场分析器的电压和电流的大小，利用复合物镜产生的离轴色差来补偿镜后偏转装置产生的偏转色差，直至图像清晰，从而消除了镜后偏转装置产生的像差，提高了使用倾斜电子束观察样品时扫描电子显微镜的分辨率。

需要说明的是，本发明实施例中所涉及的电子束倾斜入射至待测样品，是指电子束不垂直于待测样品表面入射。

以上所述，仅为本发明的具体实施模式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (18)

1.一种扫描电子显微镜系统，其特征在于，包括：电磁交叉场分析器、由电透镜和磁透镜构成的复合物镜、镜后偏转装置和样品台；其中，

所述电磁交叉场分析器，位于所述磁透镜的上极靴与产生入射至所述扫描电子显微镜系统的初始电子束的电子源之间，用于使入射的具有第一能量的初始电子束沿光轴运动，具有第二能量的初始电子束偏转至所述初始电子束的光轴两侧；

所述复合物镜，用于对经所述电磁交叉场分析器作用的初始电子束进行汇聚，形成汇聚电子束；

所述镜后偏转装置，位于所述磁透镜的下极靴孔内，用于改变所述汇聚电子束的运动方向，以使所述汇聚电子束倾斜入射至所述样品台上的待测样品。

2.如权利要求1所述的扫描电子显微镜系统，其特征在于，所述扫描电子显微镜系统，还包括高压管；

所述高压管位于所述磁透镜的上极靴与所述电子源之间，且所述高压管的中心轴与所述光轴重合。

3.如权利要求1或2所述的扫描电子显微镜系统，其特征在于，所述电磁交叉场分析器包括：多极磁偏转器和多极电偏转器。

4.如权利要求3所述的扫描电子显微镜系统，其特征在于，所述多极磁偏转器产生的磁场分布与所述多极电偏转器产生的电场分布满足第一分布条件；所述第一分布条件至少包括：接近或重合。

5.如权利要求1或2所述的扫描电子显微镜系统，其特征在于，所述磁透镜为电流线圈激励的半浸没式磁透镜或非浸没式磁透镜。

6.如权利要求1所述的扫描电子显微镜系统，其特征在于，所述电透镜包括：所述磁透镜的上极靴、所述镜后偏转装置和所述样品台。

7.如权利要求2所述的扫描电子显微镜系统，其特征在于，所述电透镜包括：所述高压管的下端面、所述样品台和所述镜后偏转装置。

8.如权利要求1或2所述的扫描电子显微镜系统，其特征在于，所述镜后偏转装置为静电多极电偏转器。

9.如权利要求8所述的扫描电子显微镜系统，其特征在于，

所述镜后偏转装置具有第一电压，作为所述电透镜的一个电极。

10.一种样品探测方法，应用于扫描电子显微镜系统，其特征在于，所述扫描电子显微镜系统至少包括：电磁交叉场分析器、由电透镜和磁透镜构成的复合物镜、以及位于所述磁透镜的下极靴孔内的镜后偏转装置；所述方法包括：

电子源发出的初始电子束在复合物镜的作用下聚焦入射至待测样品表面；

初始电子束在镜后偏转装置的作用下，以设定的倾斜角度入射至待测样品；

调整所述电磁交叉场分析器的电压值和电流值，以使所述复合物镜产生的离轴色差能够补偿所述镜后偏转装置产生的偏转色差。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述扫描电子显微镜系统，还包括高压管；

所述高压管位于所述磁透镜的上极靴与所述电子源之间，且所述高压管的中心轴与所述光轴重合。

12.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述电磁交叉场分析器包括：多极磁偏转器和多极电偏转器。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述多极磁偏转器产生的磁场分布与所述多极电偏转器产生的电场分布满足第一分布条件；所述第一分布条件至少包括：接近或重合。

14.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述磁透镜为电流线圈激励的半浸没式磁透镜或非浸没式磁透镜。

15.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述电透镜包括：所述磁透镜的上极靴、所述镜后偏转装置和用于放置所述待测样品的样品台。

16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述电透镜包括：所述高压管的下端面、所述镜后偏转装置和用于放置所述待测样品的样品台。

17.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述镜后偏转装置为静电多极电偏转器。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述镜后偏转装置具有第一电压，作为所述电透镜的一个电极。