CN111354612A - 操作气体供应装置的方法、气体供应装置和粒子辐射设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于操作气体供应装置(1000)的方法，其中将该气体供应装置(1000)的功能参数显示在显示装置(124)上。另外，本发明涉及一种用于执行该方法的气体供应装置(1000)以及一种具有气体供应装置(1000)的粒子辐射设备(100)。该方法包括预定和/或用温度测量单元(1006)来测量该气体供应装置(1000)的前体储器(1001)的当前温度，其中该前体储器(1001)具有用于供应到物体(125，425)上的前体；将与该前体储器(1001)的当前温度相关的、该前体通过该前体储器(1001)的出口(1004)的流速从数据库(126)中加载到控制单元(123)中，以及(i)在该显示单元(124)上显示该流速和/或(ii)在使用该控制单元(123)的情况下取决于该流速来确定该前体储器(1001)的功能参数，并且将所确定的功能参数通知该气体供应装置(1000)的使用者。

Description

操作气体供应装置的方法、气体供应装置和粒子辐射设备
本发明涉及一种用于操作气体供应装置的方法，其中将该气体供应装置的至少一个功能参数显示在显示装置上。另外，本发明涉及一种用于执行该方法的气体供应装置以及一种具有气体供应装置的粒子辐射设备。
电子辐射设备、尤其扫描电子显微镜(以下也称为SEM)和/或透射电子显微镜(以下也称为TEM)用于研究物体(样品)，以获得在某些条件下特性和行为方面的认知。
在SEM的情况下，借助于射束发生器来产生电子射束(以下也称为初级电子射束)并且通过射束引导系统将其聚焦到待研究的物体上。借助于偏转装置以扫描方式在待研究的物体的表面上引导初级电子射束。初级电子射束的电子在此与待研究的物体进行相互作用。作为相互作用的结果，尤其从物体发射电子(所谓的次级电子)并且将初级电子射束的电子返回散射(所谓的返回散射电子)。检测次级电子和返回散射电子并将其用于形成图像。由此获得待研究物体的像。
在TEM的情况下，同样借助于射束发生器来产生初级电子射束并且借助于射束引导系统将其聚焦到待研究的物体上。初级电子射束透射待研究的物体。在初级电子射束穿过待研究的物体时，初级电子射束的电子与待研究的物体的材料进行相互作用。穿透待研究的物体的电子通过由物镜和透射透镜(Projektiv)组成的系统在光屏上或在检测器(例如摄影机)上成像。在此成像还可以在TEM的扫描模式下进行。此类TEM一般称为STEM。另外可以提出，在待研究的物体处借助于另外的检测器来检测返回散射的电子和/或由待研究的物体发射的次级电子，以便将待研究的物体成像。
另外，从现有技术中已知，将组合设备用于研究物体，其中不仅可以将电子还可以将离子引导到待研究的物体上。例如已知的是，使SEM额外地配备离子辐射柱。借助于布置在离子辐射柱中的离子射束发生器来产生离子，这些离子用于制备物体(例如削磨物体的材料或将材料施加到物体上)或者还用于成像。SEM在此尤其用于观察制备过程，但是也用于进一步研究所制备的或未制备的物体。
在另一种已知的粒子辐射设备中，向物体上施加材料例如在采用气体供应的情况下进行。已知的粒子辐射设备是既提供电子射束也提供离子射束的组合设备。粒子辐射设备具有电子辐射柱和离子辐射柱。电子辐射柱提供聚焦到物体上的电子射束。物体布置在保持在真空中的样品室内。离子辐射柱提供同样聚焦到物体上的离子射束。借助于离子射束例如去除物体表面的层。在去除这个层之后暴露出物体的另一个表面。借助于气体供应装置可以允许气态前驱体物质(所谓的前体)进入样品室。已知的是形成具有针状装置的气体供应装置，该针状装置可以以几个μm的距离相当近地布置在物体的位置处，从而可以将气态前驱体物质尽可能准确且以高浓度引导到这个位置。通过离子射束与气态前驱体物质的相互作用，在物体的表面上沉积物质层。例如已知的是，允许气态菲(Phenantren)作为气态前驱体通过气体供应装置进入到样品室中。然后在物体的表面上沉积基本上一层碳或包含碳的层。还已知的是，使用具有金属的气态前驱体，以便将金属或含金属的层沉积在物体的表面上。但是这些沉积不限于碳和/或金属。而是可以在物体的表面上沉积任意物质，例如半导体、非导体或其他化合物。此外还已知的是，在与粒子射束相互作用时使用气态前驱体物质以削磨物体的材料。
从现有技术中已知如下的气体供应装置，该气体供应装置具有至少一个气体储器或多个气体储器，其中在每一个气体储器中接纳一种前体。上述气体储器在下文中也被称为前体储器。前体储器具有一定的初始填充度，即初始填充量。换言之，前体储器在完全填充的状态下具有一定量的前体，其本质上为一定质量且因此也被称为初始填充质量。对于某一过程(例如削磨或向物体上施加材料)所选出的前体被允许从前体储器的出口离开并且被引导到物体。根据要求允许前体从前体储器的出口离开，直到前体储器中前体的初始填充(即初始填充量)被消耗掉。当前体已被消耗掉时，更换相应的前体储器。
在已知的前体储器中例如作为固态或液态的单质来接纳前体。为了使前体变为气态，在前体储器之内蒸发(从液态单质转变为气态)或升华(直接从固态单质转变为气态)前体。随后通过至少一个毛细管用针将气态前体引导到物体上，使得前体可以与粒子射束进行相互作用。
前体穿过毛细管和针的流速通过前体的蒸气压来确定，其中蒸气压取决于前体储器的温度。依据物体的表面上所希望的过程不同，将不同浓度的前体引导到物体表面。改变前体穿过毛细管和针的流速以便提供不同的浓度。前体的流速的变化通过改变前体储器的温度来实现。
为了保证用前体加工物体的过程顺畅，所希望的是了解完全消耗前体储器的初始填充之前前体仍可通过前体储器的出口的大致剩余运行时间。此外已知，在前体储器的出口处追踪阀的打开持续时间。在打开持续时间之内，前体可以从前体储器的出口逸出。将所追踪的打开持续时间加和成总量。从在类似前体储器在大致相同的前体储器温度下的使用时间方面的经验值中减去所追踪的打开持续时间的总量，其中使用时间是前体储器的初始填充完全消耗掉的时间范围。作为减法的结果获得了大致的剩余运行时间。
然而，上述方式很容易出现误差，从而很难正确地确定剩余运行时间。在上述确定剩余运行时间时大于50％的误差并非罕见。
因此所希望的是，能够尽可能准确地获知前体储器的剩余运行时间和前体储器的其他功能参数，尤其当前填充量和当前消耗情况。
因此本发明的基本目的在于，给出一种用于操作气体供应装置的方法、一种用于执行该方法的气体供应装置以及一种具有此类气体供应装置的粒子辐射设备，通过它们可以良好地获知前体储器的至少一个功能参数。
根据本发明，该目的通过具有权利要求1、2或3的特征的用于操作气体供应装置的方法实现。通过权利要求12给出了一种带有程序代码的计算机程序产品，该程序代码被加载或可加载到处理器中并且在执行时控制气体供应装置，从而实施根据本发明的方法。通过权利要求13给出了一种本发明的气体供应装置。此外本发明涉及一种具有权利要求14特征的粒子辐射设备。本发明的其他特征由以下的说明书、所附权利要求书和/或附图得出。
根据本发明的方法用于操作气体供应装置，其中例如将该气体供应装置的至少一个功能参数显示在显示装置上。气体供应装置设置有至少一个前体储器，在该前体储器中接纳至少一种前体。前体储器具有一定的初始填充，呈初始填充量的形式。换言之，前体储器在完全填充的状态下具有一定量的前体，即初始填充。再换言之，前体储器在完全填充的状态下具有一定量的前体，其本质上为一定质量且因此也被称为初始填充质量。为了加工物体(例如削磨或向物体上施加材料)，前体被允许从前体储器的出口离开并且被引导到物体。
本发明方法包括预定和/或用温度测量单元来测量该气体供应装置的前体储器的当前温度。例如使用红外测量设备或半导体温度传感器作为温度测量单元。但是，本发明并不限于使用此类温度测量单元。而是可以使用适用于本发明的任何适合的温度测量单元作为温度测量单元。
另外，在本发明方法的另一个步骤中，将前体通过前体储器的出口的流速从数据库中加载到控制单元中。流速与前体储器的当前温度相关。换言之，从数据库中加载在前体储器的当前温度下在前体储器的出口处存在的前体流速。
此外，在本发明方法中提出，在气体供应装置的或粒子辐射设备的显示单元上显示被加载到控制单元中的流速。附加于此或替代于此提出，借助于控制单元取决于前体的流速来确定前体储器的至少一个功能参数，并且随后将所确定的功能参数通知气体供应装置的使用者。例如将所确定的功能参数显示在气体供应装置的或粒子辐射设备的显示单元上。附加于此或替代于此，在光学信号装置处输出光学信号、例如光信号，和/或在声学信号装置处输出声学信号、例如声音。功能参数例如为前体储器的当前填充量或者前体通过前体储器的出口完全消耗前体储器的初始填充(即初始填充质量)之前的剩余运行时间。此外，流速也是前体储器的功能参数。
本发明的另一种方法同样用于操作气体供应装置，其中例如将该气体供应装置的至少一个功能参数显示在显示装置上。气体供应装置设置有至少一个前体储器，在该前体储器中接纳至少一种前体。前体储器具有一定的初始填充，呈初始填充量的形式。换言之，前体储器在完全填充的状态下具有一定量的前体，即初始填充。再换言之，前体储器在完全填充的状态下具有一定量的前体，其本质上为一定质量且因此也被称为初始填充质量。为了加工物体(例如削磨或向物体上施加材料)，前体被允许从前体储器的出口离开并且被引导到物体。
本发明的该另一种方法包括预定和/或用温度测量单元来测量前体的当前温度。例如使用红外测量设备或半导体温度传感器作为温度测量单元。但是，本发明并不限于使用此类温度测量单元。而是可以使用适用于本发明的任何适合的温度测量单元作为温度测量单元。
另外，在本发明的该另一种方法的另一个步骤中，将前体通过前体储器的出口的流速从数据库中加载到控制单元中。流速与前体的当前温度相关。换言之，从数据库中加载在前体的当前温度下在前体储器的出口处存在的前体流速。
此外，在本发明的该另一种方法中提出，在气体供应装置的或粒子辐射设备的显示单元上显示被加载到控制单元中的流速。附加于此或替代于此提出，借助于控制单元取决于前体的流速来确定前体储器的至少一个功能参数，并且随后将所确定的功能参数通知气体供应装置的使用者。例如将所确定的功能参数显示在气体供应装置的或粒子辐射设备的显示单元上。附加于此或替代于此，在光学信号装置处输出光学信号、例如光信号，和/或在声学信号装置处输出声学信号、例如声音。功能参数例如为前体储器的当前填充量或者前体通过前体储器的出口完全消耗前体储器的初始填充量(即初始填充质量)之前的剩余运行时间。此外，流速也是前体储器的功能参数。
本发明具有以下优点，即可以如此获得流速和/或另外的功能参数，从而能够实现尽可能准确地给出流速和/或该另外的功能参数。由此例如确保用前体加工物体的过程流畅。尤其保证了及时更换几乎为空的前体储器，从而可以基本上连续地使前体流到物体。
本发明的再另一种方法同样用于操作气体供应装置，其中将该气体供应装置的至少一个功能参数显示在显示装置上。气体供应装置设置有至少一个前体储器，在该前体储器中接纳至少一种前体。前体储器具有一定的初始填充，呈初始填充量的形式。换言之，前体储器在完全填充的状态下具有一定量的前体，即初始填充。再换言之，前体储器在完全填充的状态下具有一定量的前体，其本质上为一定质量且因此也被称为初始填充质量。为了加工物体(例如削磨或向物体上施加材料)，前体被允许从前体储器的出口离开并且被引导到物体。
本发明的该再另一种方法包括预定前体通过前体储器的出口的流速。另外，在本发明的该再另一种方法的另一个步骤中，将与预定流速相关的温度从数据库中加载到控制单元中。此外，用温度设定单元来将前体储器的温度设定到从数据库中加载的温度。例如使用带有加热金属丝的加热和/或冷却装置作为温度设定单元。但是，本发明并不限于使用此类温度设定单元。而是可以使用适用于本发明的任何适合的温度设定单元作为温度设定单元。
此外，在本发明的该再另一种方法中提出，借助于控制单元取决于前体的流速和从数据库中加载的温度来确定前体储器的至少一个功能参数。随后将所确定的功能参数通知气体供应装置的使用者。例如将所确定的功能参数显示在气体供应装置的或粒子辐射设备的显示单元上。附加于此或替代于此，在光学信号装置处输出光学信号、例如光信号，和/或在声学信号装置处输出声学信号、例如声音。功能参数例如为前体储器的当前填充量或者前体通过前体储器的出口完全消耗前体储器的初始填充量(即初始填充质量)之前的剩余运行时间。
本发明的该再另一种方法同样具有如下优点：可以如下获得功能参数，从而可以尽可能准确地给出功能参数。由此例如确保用前体加工物体的过程流畅。尤其保证了及时更换几乎为空的前体储器，从而可以基本上连续地使前体流到物体。
如上文已经提到的，在本发明方法的一个实施方式中，将所确定的功能参数通知气体供应装置的使用者包括在显示单元上显示所确定的功能参数、用光学信号装置输出光学信号(例如LED的红灯)和/或用声学信号装置输出声学信号(例如警笛的鸣笛)。
如上文已经提到的，在本发明方法的一个实施方式中，附加或替代地提出，取决于流速、前体储器的初始填充量(即初始填充质量)和前体储器的出口的打开时间来确定呈前体储器的当前填充量(即填充质量)形式的前体储器的第一功能参数。出口的打开时间是前体可以通过前体储器的出口流到物体的时间。例如，出口的打开时间为前体储器的出口处的阀打开并且允许前体流过出口的时间。当出口处的阀关闭时，前体无法通过前体储器的出口流到物体。
尤其如下确定前体储器的当前填充：
m＝M-(F(T当前)·t打开) [1]
其中
m为呈前体储器的当前填充质量(即当前填充量)形式的当前填充，
M为呈前体储器的初始填充质量(即初始填充量)形式的初始填充，
F(T当前)为在前体储器的当前的和/或所设定的温度下前体通过前体储器的出口的流速，以及
t打开为前体储器的出口的打开时间。
当前填充量的计算例如在控制单元的处理器中进行。
在本发明方法的另一个实施方式中附加或替代地提出，在气体供应装置的显示单元上显示呈前体储器的当前填充量形式的第一功能参数。附加于此或替代于此，在粒子辐射设备的显示单元上显示呈前体储器的当前填充量形式的第一功能参数。
如上文已经提到的，在本发明方法的再另一个实施方式中，附加或替代地提出，取决于前体的当前填充(即当前填充量，换言之：当前填充质量)和流速来确定呈(前体通过前体储器的出口完全消耗前体储器的初始填充(即初始填充量，换言之：初始填充质量)之前的)剩余运行时间形式的前体储器的第二功能参数并且在气体供应装置的和/或将其显示在粒子辐射设备的显示单元上。尤其如下确定剩余运行时间：
Figure BDA0002295342590000071
其中
t剩余为剩余运行时间，
m为呈前体储器的当前填充量(即当前填充质量)形式的当前填充，以及
F(T当前)为在前体储器的当前的和/或所设定的温度下前体通过前体储器的出口的流速。
如上文已经提到的，在本发明方法中提出，将前体通过前体储器的出口的流速从数据库中加载到控制单元中。流速与前体储器的当前温度相关。换言之，从数据库中加载在前体储器的当前温度下在前体储器的出口处存在的前体流速。在本发明方法的一个实施方式中附加或替代地提出，取决于前体储器的温度来确定前体通过前体储器的出口的流速并且存储在数据库中以便从数据库中加载到控制单元中。例如提出，如下确定前体通过前体储器的出口的流速：
-用测量装置确定呈前体储器的初始填充质量形式的初始填充(即初始填充量)，该前体储器具有该初始填充。该测量装置例如为可商购的工业天平。然后例如称重前体储器。但是，本发明并不限于使用此类测量装置。而是可以使用适用于本发明的任何测量装置。例如在前体储器的经拆下状态下确定前体储器的初始填充。换言之，在一个实施方式中，将前体储器从气体供应装置中拆下或者原本就不装入到气体供应装置中，以便确定初始填充；
-用温度设定单元、例如加热和/或冷却装置将前体储器的温度设定到可预定温度。该加热装置例如为可商购的红外加热装置。但是，本发明并不限于使用此类加热装置。而是可以使用适用于本发明的任何加热装置；
-打开前体储器的出口，使得前体从前体储器中通过前体储器的出口离开。例如打开前体储器的阀；
-在可预定的持续时间中使该前体从该前体储器中离开。换言之，确定了前体离开前体储器的时长，即可预定的持续时间。这个持续时间例如介于0.5小时与10小时之间、例如5或6小时。但是，本发明并不限于使用上述持续时间。而是可以使用适用于本发明的任何持续时间；
-关闭前体储器的出口，使得前体无法从前体储器中通过前体储器的出口离开。例如关闭前体储器的阀；
-用测量装置确定前体储器的确定最终填充量(即最终填充质量)。换言之，将前体储器重新称重，以便确定前体储器中还含有多少前体；并且
-在可预定温度下，取决于初始填充质量(即初始填充量)、最终填充质量(即最终填充量)和可预定持续时间来确定前体的流速。例如如下取决于可预定温度来获得流速F：
Figure BDA0002295342590000081
上述步骤例如在气体供应装置之内进行。替代于此提出，上述步骤至少部分在气体供应装置之外执行。
在本发明方法的一个实施方式中，附加地或替代地提出，执行以下步骤中的至少一个步骤：
-将该前体储器插入到该气体供应装置中。换言之，将前体储器装入和/或插入气体供应装置中。随后设定前体储器的温度；
-将该前体储器从该气体供应装置中移除。换言之，将前体储器从气体供应装置中拆下。随后确定前体储器的最终填充质量(即最终填充量)；
-取决于该可预定温度将所确定的流速存储在该数据库中；
-取决于所确定的流速存储该可预定温度。
在本发明方法的另一个实施方式中附加或替代地提出，多次执行上述方法步骤并且对于多个且不同的温度确定多个流速。然后例如取决于相应的对应的温度将流速存储在数据库中和/或取决于所确定的流速将相应的对应的温度存储在数据量中。换言之，在本发明方法的这个实施方式中附加或替代地提出，在第一可预定温度下确定前体通过前体储器的出口的第一流速并且在第二可预定温度下确定前体通过前体储器的出口的第二流速。此外例如提出，确定在取决于第一可预定温度和第二可预定温度的第一流速和第二流速方面的函数关系。附加于此或替代于此提出，确定取决于第一流速和第二流速的第一可预定温度和第二可预定温度的函数关系。在本发明方法的一个实施方式中，函数关系还可以基于取决于分布不同的前体储器温度的多于两个流速或者基于取决于所确定的流速的多于两个温度来确定。尤其提出，取决于前体储器的分别不同的温度来获得多个流速。取决于前体储器的分别不同的温度，该多个流速例如为多于三个流速、多于八个流速或多于十个流速。
函数关系可以为线性或非线性的关系。函数关系还完全可以包括跃变函数或者跃变函数构成该函数关系。确定函数关系可以例如通过内插进行。在内插时可以使用任何适合的内插方法，例如线性内插、非线性内插、三角函数内插、指数内插和/或样条内插。附加于此和/或替代于此提出，通过外推来确定函数关系。在外推时可以使用任何适合的外推方法，例如线性外推、非线性外推、三角函数外推和/或指数外推。附加于此或替代于此，确定函数关系可以通过从一定量的第一值和第二值中形成中值、获取随机值和/或确定最小值或最大值来进行。
在本发明方法的另一个实施方式中附加或替代地提出，对于执行上述方法步骤，以便确定接纳在不同前体储器中的多种前体的流速。
本发明还涉及一种带有程序代码的计算机程序产品，该程序代码可加载或被加载到气体供应装置的处理器中和/或粒子辐射设备的处理器中，其中该程序代码在处理器中执行时如下控制气体供应装置，从而实施具有上述或下述特征中至少一项或具有上述或下述特征中至少两项的组合的方法。
本发明还涉及一种气体供应装置，该气体供应装置例如具有上述或下述特征中至少一项或具有上述或下述特征中至少两项的组合。本发明的气体供应装置尤其具有至少一个前体储器，该前体储器具有至少一种前体以及用于该前体的至少一个出口，该出口用于将该前体供应到物体上。另外本发明的气体供应装置具有：至少一个温度测量单元，用于测量前体储器和/或前体的当前温度；和/或至少一个温度设定单元，用于设定前体储器的温度；至少一个数据库，用于存储前体通过前体储器的出口的流速和/或用于存储与流速相关的温度；显示单元以及至少一个带有处理器的控制单元，在处理器中加载计算机程序产品，该计算机程序产品具有上述或下述特征中至少一项或具有上述或下述特征中至少两项的组合。气体供应装置的显示单元、控制单元和/或数据库例如形成为粒子辐射设备(尤其再下文详述的粒子辐射设备)的显示单元、控制单元和/或数据库。在此方面，本发明还涉及一种具有此类气体供应装置并具有此类粒子辐射设备的系统。
本发明还涉及一种用于对物体进行分析、观察和/或加工的粒子辐射设备。本发明的粒子辐射设备具有至少一个射束发生器，该射束发生器用于产生具有带电粒子的粒子射束。带电粒子例如为电子或离子。粒子辐射设备具有至少一个物镜，该物镜用于将粒子射束聚焦到物体上。另外，粒子辐射设备具有至少一个检测器，该检测器用于检测在粒子射束击中物体时由粒子射束与物体的相互作用产生的相互作用粒子和/或相互作用辐射。本发明的粒子辐射设备还设置有至少一个气体供应装置，该气体供应装置例如具有上述或下述特征中至少一项或具有上述或下述特征中至少两项的组合。例如，粒子辐射设备还具有：显示单元，用于显示前体的流速和/或气体供应装置的其他功能参数；控制单元，用于计算气体供应装置的功能参数；和/或数据库，用于存储前体通过前体储器的出口的流速和/或用于存储前体储器的温度。
在本发明粒子辐射设备的另一个实施方式中，射束发生器形成为第一射束发生器并且粒子射束形成为具有第一带电粒子的第一粒子射束。另外，该物镜形成为第一物镜，该第一物镜用于将第一粒子射束聚焦到物体上。此外，本发明的粒子辐射设备具有至少一个第二射束发生器，该第二射束发生器用于产生具有第二带电粒子的第二粒子射束。本发明的粒子辐射设备还具有至少一个第二物镜，该第二物镜用于将第二粒子射束聚焦到物体上。
尤其提出，该粒子辐射设备形成为电子辐射设备和/或离子辐射设备。
在下文中结合附图说明本发明的其他实际的实施方式和优点。附图示出：
图1粒子辐射设备的第一实施方式；
图2粒子辐射设备的第二实施方式；
图3粒子辐射设备的第三实施方式；
图4用于操作气体供应装置的方法的实施方式的流程的示意图；
图5气体供应装置的前体流速取决于前体储器温度的示意性图示；
图6根据图4的用于操作气体供应装置的方法的实施方式的另一个流程的示意图；
图7用于操作气体供应装置的方法的另一个实施方式的流程的示意图；并且
图8根据图7的用于操作气体供应装置的方法的该另一个实施方式的另一个流程的示意图。
现在借助于呈SEM形式以及呈具有电子辐射柱和粒子辐射柱的组合设备形式的粒子辐射设备来详细解说本发明。要明确地指出，本发明可以用在每种粒子辐射设备中，尤其在每种电子辐射设备和/或每种离子辐射设备中。
图1示出SEM 100的示意图。SEM 100具有第一射束发生器，该第一射束发生器呈电子源101形式，该电子源形成为阴极。另外SEM 100设置有提取电极102以及阳极103，该阳极插接到SEM 100的射束引导管104的一端上。例如电子源101形成为热场发射器。然而本发明并不受限于此类电子源101。反而可以使用任何电子源。
从电子源101出来的电子形成初级电子射束。电子由于电子源101与阳极103之间的电势差而被加速到阳极电势。在此处展示的实施方式中阳极电势相对于样品室120的壳体的接地电势为100V至35kV，例如5kV至15kV，尤其8kV。但是替代地也可以处于接地电势。
在射束引导管104处布置有两个会聚透镜，即第一会聚透镜105和第二会聚透镜106。在此，从电子源101出发在第一物镜107的方向上看，先布置第一会聚透镜105然后布置第二会聚透镜106。要明确地指出，SEM 100的其他实施方式可以仅具有单一的会聚透镜。在阳极103与第一会聚透镜105之间布置有第一挡板单元108。第一挡板单元108与阳极103和射束引导管104一起处于高压电势，即阳极103的电势或接地。第一挡板单元108具有多个第一挡板开口108A，在图1中展示了其中之一。例如存在两个第一挡板开口108A。该多个第一挡板开口108A中的每一个具有不同的开口直径。借助于调整机构(未展示)可以将所希望的第一挡板开口108A调节到SEM 100的光轴OA上。要明确地指出，在其他的实施方式中第一挡板单元108可以仅设置有单一的挡板开口108A。在这种实施方式中可以不设置调整机构。第一挡板单元108此时形成为位置固定的。在第一会聚透镜105与第二会聚透镜106之间布置有位置固定的第二挡板单元109。替代于此提出，可移动地形成第二挡板单元109。
第一物镜107具有极靴110，其中形成有通孔。将射束引导管104引导穿过这个通孔。在极靴110中布置有线圈111。
在射束引导管104的下部区域中布置有静电减速装置。这个减速装置具有单独的电极112和管状电极113。管状电极113布置在射束引导管104的面向物体125的一端，该物体布置在可移动地形成的物体固定件114处。
管状电极113与射束引导管104共同处于阳极103的电势，而单独的电极112以及物体125处于相对于阳极103的电势较低的电势。在当前情况下，这是样品室120的壳体的接地电势。以此方式，初级电子射束的电子可以被制动到所希望的能量，该能量对于研究物体125而言是必需的。
SEM 100还具有扫描装置115，通过该扫描装置可以将初级电子射束偏转并且扫过物体125。初级电子射束的电子在此与物体125进行相互作用。相互作用的结果是产生被检测到的相互作用粒子。作为相互作用粒子，尤其从物体125的表面发射电子——所谓的次级电子——或者将初级电子射束的电子返回散射——所谓返回散射电子。
物体125和单独的电极112还可以处于不同的且与接地不同的电势。由此可能的是，相对于物体125来调节初级电子射束的减速位置。如果例如在相当接近物体125之处进行减速，则成像误差较小。
为了检测次级电子和/或返回散射电子，在射束引导管104中布置有检测器组件，该检测器组件具有第一检测器116和第二检测器117。第一检测器116在此沿着光轴OA布置在源侧，而第二检测器117在射束引导管104中沿着光轴OA布置在物体侧。第一检测器116和第二检测器117在SEM100的光轴OA的方向上彼此错开地布置。第一检测器116以及第二检测器117分别具有通过开口，初级电子射束可以穿过这些通过开口。第一检测器116和第二检测器117近似处于阳极103和射束引导管104的电势。SEM 100的光轴OA穿过相应的通过开口延伸。
第二检测器117主要用于检测次级电子。次级电子在从物体125离开时首先具有较小的动能和任意的移动方向。通过从管状电极113发出的强吸入场，次级电子在第一物镜107的方向上加速。次级电子近似平行地进入第一物镜107中。次级电子的射束的束直径在第一物镜107中也保持较小。第一物镜107现在强烈作用于次级电子并且产生具有相对于光轴OA足够陡的角度的相对短的次级电子聚焦，使得次级电子在聚焦之后进一步彼此分散并且在第二检测器117的有效面积上命中第二检测器。相反，在物体125处返回散射的电子(即在从物体125中离开时相对于次级电子具有相对较高动能的返回散射电子)仅有很小一部分被第二检测器117记录。在从物体125中离开时返回散射电子的高动能和相对于光轴OA角度导致返回散射电子的射束腰部，即具有最小直径的射束区域，位于第二检测器117附近。返回散射电子的大部分穿过第二检测器117的通过开口。第一检测器116因此基本上用于记录返回散射电子。
在SEM 100的另一个实施方式中，第一检测器116可以形成为另外具有反向场格栅116A。反向场格栅116A布置在第一检测器116的指向物体125的一侧。反向场格栅116A相对于射束引导管104的电势具有负电势，使得仅具有高能量的返回散射电子穿过反向场格栅116A到达第一检测器116。附加地或替代地，第二检测器117具有另外的反向场格栅，该另外的反向场格栅类似于前述的第一检测器116的反向场格栅116A而形成并且具有类似的功能。
此外，SEM 100在样品室120中具有样品室检测器119，例如Everhart-Thornley检测器或者具有用金属涂覆的、屏蔽光的、检测表面的离子检测器。
第一检测器116、第二检测器117和样品室检测器119产生的检测信号用于产生物体125的表面的图像。
要明确地指出，第一挡板单元108和第二挡板单元109的挡板开口以及第一检测器116和第二检测器117的通过开口被夸大地展示。第一检测器116和第二检测器117的通过开口具有在0.5mm至5mm范围内的垂直于光轴OA的尺寸。例如，它们形成为圆形的并且具有在1mm至3mm范围内的垂直于光轴OA的直径。
第二挡板单元109在所展示的实施方式中构型为孔板并且设置有用于使初级电子射束通过的第二挡板开口118，该第二挡板开口具有在5μm至500μm范围内、例如35μm的尺寸。替代于此，在另一个实施方式中提出，第二挡板单元109设置有多个挡板开口，这些挡板开口可以被机械地向初级电子射束偏移或者在使用电和/或磁偏转元件的情况下初级电子射束可以到达这些挡板开口。第二挡板单元109形成为压力分级板。该压力分级板将布置有电子源101并且超高真空占主导(10-7hPa至10-12hPa)的第一区域与具有高真空(10-3hPa至10-7hPa)的第二区域分开。第二区域是射束引导管104导向样品室120的中间压力区域。
样品室120处于真空下。为了产生真空，在样品室120处布置有泵(未展示)。在图1中展示的实施方式中，样品室120在第一压力范围内或第二压力范围内工作。第一压力范围仅包括小于或等于10-3hPa的压力，而第二压力范围仅包括大于10-3hPa的压力。为了保证这些压力范围，样品室120在真空技术方面是封闭的。
物体固定件114布置在样品台122处。样品台122形成为在三个彼此垂直安排的方向上可移动，即在x方向(第一样品台轴线)、y方向(第二样品台轴线)和z方向(第三样品台轴线)上。此外，样品台122可以围绕两条彼此垂直安排的旋转轴线(样品台旋转轴线)旋转。本发明并不受限于上述样品台122。而是样品台122可以具有其他的平动轴线和旋转轴线，样品台122可以沿其或围绕其运动。
SEM 100还具有第三检测器121，该第三检测器布置在样品室120中。确切地说，第三检测器121从电子源101看沿着光轴OA安排在样品台122之后。样品台122以及因此物体固定件114可以如下旋转，使得布置在物体固定件114处的物体125可以被初级电子射束透射。在初级电子射束穿过待研究的物体125时，初级电子射束的电子与待研究的物体125的材料进行相互作用。穿过待研究的物体125的电子由第三检测器121检测。
在样品室120处布置有辐射检测器500，通过该辐射检测器来检测相互作用辐射，例如X光辐射和/或阴极发射光。辐射检测器500、第一检测器116、第二检测器117和样品室检测器119与控制单元123相连，该控制单元具有监视器124。在此处所示的实施方式中，监视器124设置有附加的光学信号装置，例如红色LED，和/或设置有可以发出警告声的附加的声学信号装置。第三检测器121也与控制单元123相连。出于简洁原因，没有对其进行图示。控制单元123处理检测信号，这些检测信号由第一检测器116、第二检测器117、样品室检测器119、第三检测器121和/或辐射检测器500产生并且以图像的形式显示在监视器124上。
控制单元123还具有数据库126，数据存储在该数据库中并且从该数据库中读出数据。
SEM 100具有气体供应装置1000，该气体供应装置用于向物体125的表面上的某个位置供应气态前体。气体供应装置1000具有呈前体储器1001形式的气体储器。前体储器1001具有一定的初始填充。换言之，前体储器在完全填充的状态下具有一定量的前体。这也可以称为初始填充质量或初始填充量，如上文已经提及的。在前体储器1001中例如作为固态或液态的单质来接纳前体。为了使前体变为气态，在前体储器1001中将前体蒸发或升华。例如使用菲作为前体。然后在物体125的表面上沉积基本上一层碳或包含碳的层。替代于此，例如可以使用含有金属的前体，以便将金属或含金属的层沉积在物体125的表面上。但是这些沉积不限于碳和/或金属。而是可以在物体125的表面上沉积任意物质，例如半导体、非导体或其他化合物。此外还提出，在与粒子射束相互作用时，将前体用于削磨物体125的材料。
气体供应装置1000设置有导入管路1002。导入管路1002在物体125的方向上具有套管1003，该套管可以被带到物体125的表面附近例如处于距物体125的表面10μm至1mm的距离。套管1003具有供应开口，其直径例如在10μm至1000μm的范围内、尤其在100μm至600μm的范围内。导入管路1002具有阀1004，以便调节气态前体向导入管路1002中的通流。换言之，在阀1004打开时，气态前体从前体储器1001被引入到导入管路1002中并且经由套管1003被引导到物体125的表面。在阀1004关闭时，气态前体向物体125的表面上的流动停止。
气体供应装置1000还设置有调节单元1005，该调节单元能够通过旋转和/或翻转在所有3个空间方向(即x方向、y方向和z方向)上调节套管1003的位置以及调节套管1003的取向。气体供应装置1000并且因此还有调节单元1005与SEM 100的控制单元123相连。
前体储器1001在其他的实施方式中并不直接布置在气体供应装置1000处。而是在这些其他实施方式中提出，前体储器1001例如布置在SEM 100所在空间的壁上。
气体供应装置1000具有温度测量单元1006。例如使用红外测量设备或半导体温度传感器作为温度测量单元1006。但是，本发明并不限于使用此类温度测量单元。而是可以使用适用于本发明的任何适合的温度测量单元作为温度测量单元。尤其可以提出，温度测量单元不是布置在气体供应装置1000自身处，而是例如与气体供应装置1000间隔开布置。
气体供应装置1000还具有温度设定单元1007。温度设定单元1007例如为加热装置、尤其可商购的红外加热装置。替代于此，温度设定单元1007可以形成为例如具有加热金属丝的加热和/或冷却装置。但是，本发明并不限于使用此类温度设定单元1007。而是可以使用适用于本发明的任何温度设定单元。
图2示出呈组合设备200形式的粒子辐射设备。组合设备200具有两个粒子辐射柱。一方面，组合设备200设置有SEM 100，如在图1中已经展示的，但是没有样品室120。而是将SEM 100布置在样品室201处。样品室201处于真空下。为了产生真空，在样品室201处布置有泵(未展示)。在图2中展示的实施方式中，样品室201在第一压力范围内或第二压力范围内工作。第一压力范围仅包括小于或等于10-3hPa的压力，而第二压力范围仅包括大于10-3hPa的压力。为了保证这些压力范围，样品室201在真空技术方面是封闭的。
在样品室201中布置有样品室检测器119，该样品室检测器形成为Everhart-Thomley检测器或离子检测器并且具有用金属涂覆的、屏蔽光的、检测表面。另外，样品室201中布置有第三检测器121。
SEM 100用于产生第一粒子射束，即在更上文已经说明的初级粒子射束，并且具有已经在上文提及的光轴，该光轴在图2中设置有附图标记709并且在下文中也称为第一射束轴线。另一方面，组合设备200设置有离子辐射设备300，该离子辐射设备同样布置在样品室201处。离子辐射设备300同样具有光轴，该光轴在图2中设置有附图标记710并且在下文中也称为第二射束轴线。
将SEM 100相对于样品室201竖直布置。相反，离子辐射设备300布置为相对于SEM100倾斜约0°至90°的角度。在图2中例如展示了约50°的布置。离子辐射设备300具有呈离子射束发生器301形式的第二射束发生器。通过离子射束发生器301产生了离子，这些离子构成呈离子射束形式的第二粒子射束。借助于处于可预定的电势下的提取电极302来加速离子。第二粒子射束然后穿过离子辐射设备300的离子光学器件，其中，其中该离子光学器件具有会聚透镜303和第二物镜304。第二物镜304最终产生离子探头，该离子探头聚焦到布置在物体固定件114处的物体125上。物体固定件114布置在样品台122处。
在第二物镜304上方(即在离子射束发生器301的方向上)安排有可调节或可选择的挡板306、第一电极组件307和第二电极组件308，其中第一电极组件307和第二电极组件308形成为扫描电极。借助于第一电极组件307和第二电极组件308，第二粒子射束扫过物体125的表面，其中第一电极组件307在第一方向上作用并且第二电极组件308在与第一方向相反的第二方向上作用。因此例如在x方向上进行扫描。通过将第一电极组件307和第二电极组件308处的电极(未展示)进一步旋转90°，在与之垂直的y方向上进行扫描。
如上所述，物体固定件114布置在样品台122处。在图2中所示的实施例中，样品台122也形成为在三个彼此垂直布置的方向上可移动，即在x方向(第一样品台轴线)、y方向(第二样品台轴线)和z方向(第三样品台轴线)上。此外，样品台122可以围绕两条彼此垂直安排的旋转轴线(样品台旋转轴线)旋转。
在图2中展示的组合设备200的单独的单元之间的间距是夸大地展示的，以便更好地展示组合设备200的单独的单元。
在样品室201处布置有辐射检测器500，通过该辐射检测器来检测相互作用辐射，例如X光辐射和/或阴极发射光。辐射检测器500与控制单元123相连，该控制单元具有监视器124。在此处所示的实施方式中，监视器124设置有附加的光学信号装置，例如红色LED，和/或设置有可以发出警告声的附加的声学信号装置。
控制单元123处理检测信号，这些检测信号由第一检测器116、第二检测器117(在图2中未示出)、样品室检测器119、第三检测器121和/或辐射检测器500产生并且以图像的形式显示在监视器124上。
控制单元123还具有数据库126，数据存储在该数据库中并且从该数据库中读出数据。
组合设备200具有气体供应装置1000，该气体供应装置用于向物体125的表面上的某个位置供应气态前体。气体供应装置1000具有呈前体储器1001形式的气体储器。前体储器1001具有一定的初始填充。换言之，前体储器1001在完全填充的状态下具有一定量的前体。这即为初始填充质量。在前体储器1001中例如作为固态或液态的单质来接纳前体。为了使前体变为气态，在前体储器1001中将前体蒸发或升华。
例如使用菲作为前体。然后在物体125的表面上沉积基本上一层碳或包含碳的层。替代于此，例如可以使用含有金属的前体，以便将金属或含金属的层沉积在物体125的表面上。但是这些沉积不限于碳和/或金属。而是可以在物体125的表面上沉积任意物质，例如半导体、非导体或其他化合物。此外还提出，在与这两种粒子射束相互作用时，将前体用于削磨物体125的材料。
气体供应装置1000设置有导入管路1002。导入管路1002在物体125的方向上具有套管1003，该套管可以被带到物体125的表面附近例如以距物体125的表面10μm至1mm的距离。套管1003具有供应开口，其直径例如在10μm至1000μm的范围内、尤其在100μm至600μm的范围内。导入管路1002具有阀1004，以便调节气态前体向导入管路1002中的通流。换言之，在阀1004打开时，气态前体从前体储器1001被引入到导入管路1002中并且经由套管1003被引导到物体125的表面。在阀1004关闭时，气态前体向物体125的表面上的流动停止。
气体供应装置1000还设置有调节单元1005，该调节单元能够通过旋转和/或翻转在所有3个空间方向(即x方向、y方向和z方向)上调节套管1003的位置以及调节套管1003的取向。气体供应装置1000并且因此还有调节单元1005与SEM 100的控制单元123相连。
前体储器1001在其他的实施方式中并不直接布置在气体供应装置1000处。而是在这些其他实施方式中提出，前体储器1001例如布置在组合设备200所在空间的壁上。
气体供应装置1000具有温度测量单元1006。例如使用红外测量设备或半导体温度传感器作为温度测量单元1006。但是，本发明并不限于使用此类温度测量单元。而是可以使用适用于本发明的任何适合的温度测量单元作为温度测量单元。尤其可以提出，温度测量单元不是布置在气体供应装置1000自身处，而是例如与气体供应装置1000间隔开布置。
气体供应装置1000还具有温度设定单元1007。温度设定单元1007例如为加热装置、尤其可商购的红外加热装置。替代于此，温度设定单元1007可以形成为例如具有加热金属丝的加热和/或冷却装置。但是，本发明并不限于使用此类温度设定单元1007。而是可以使用适用于本发明的任何温度设定单元。
图3示出根据本发明的粒子辐射设备的另一个实施方式的示意图。粒子辐射设备的这个实施方式设有附图标记400并且包括用于例如校正颜色失真和/或球形失真的反射镜校正器。粒子辐射设备400包括粒子辐射柱401，该粒子辐射柱形成为电子辐射柱并且基本上对应于经校正的SEM的电子辐射柱。粒子辐射设备400并不受限于具有反射镜校正器的SEM。而是粒子辐射设备可以包括任何类型的校正器单元。
粒子辐射柱401包括呈电子源402(阴极)形式的粒子射束发生器、提取电极403和阳极404。例如电子源402形成为热场发射器。从电子源402离开的电子由于电子源402与阳极404之间的电势差而朝向阳极404加速。据此，呈电子射束形式的粒子射束沿着第一光轴OA1形成。
在粒子射束从电子源402中离开之后沿着射束路径引导粒子射束，该射束路径对应于第一光轴OA1。为了引导粒子射束，使用第一静电透镜405、第二静电透镜406和第三静电透镜407。
另外在使用射束引导装置的情况下沿着射束路径调节粒子射束。这个实施方式的射束引导装置包括源调节单元，该源调节单元具有沿着第一光轴OA1安排的两个磁性偏转单元408。此外，粒子辐射设备400包括静电射束偏转单元。在另一个实施方式中还形成为四极杆的第一静电射束偏转单元409布置在第二静电透镜406与第三静电透镜407之间。第一静电射束偏转单元409同样布置在磁性偏转单元408之后。呈第一磁性偏转单元形式的第一多极单元409A布置在第一静电射束偏转单元409的一侧。此外，呈第二磁性偏转单元形式的第二多极单元409B布置在第一静电射束偏转单元409的另一侧。第一静电射束偏转单元409、第一多极单元409A和第二多极单元409B被调节为用于相对于第三静电透镜407的轴线和射束偏转装置410的进入窗口来调节粒子射束。第一静电射束偏转单元409、第一多极单元409A和第二多极单元409B可以如维恩过滤器(Wienfilter)一样共同作用。在射束偏转单元410的入口处布置有另一个磁性偏转元件432。
射束偏转单元410用作粒子射束偏转器，该粒子射束偏转器以特定方式偏转粒子射束。射束偏转单元410包括多个磁性扇区，即第一磁性扇区411A、第二磁性扇区411B、第三磁性扇区411C、第四磁性扇区411D、第五磁性扇区411E、第六磁性扇区411F和第七磁性扇区411G。粒子射束沿着第一光轴OA1进入射束偏转装置410并且通过射束偏转装置410向第二光轴OA2的方向偏转。射束偏转借助于第一磁性扇区411A、第二磁性扇区411B和第三磁性扇区411C以30°至120°的角度进行。第二光轴OA2以与第一光轴OA1相同的角度定向。射束偏转装置410还将沿着第二光轴OA2被引导的粒子射束偏转，确切地说是在第三光轴OA3的方向上。通过第三磁性扇区411C、第四磁性扇区411D和第五磁性扇区411E来提供射束偏转。在图3中的实施方式中，向第二光轴OA2和向第三光轴OA3的偏转通过将粒子射束以90°的角度偏转来提供。因此第三光轴OA3与第一光轴OA1共轴地延伸。但是要指出的是，粒子辐射设备400在此处说明的本发明中不限于90°的偏转角度。而是可以通过射束偏转装置410选择任何适合的偏转角度，例如70°或110°，使得第一光轴OA1与第三光轴OA3不共轴延伸。在射束偏转装置410的其他细节方面参照WO 2002/067286 A2。
在粒子射束已经被第一磁性扇区411A、第二磁性扇区411B和第三磁性扇区411C偏转之后，沿着第二光轴OA2引导粒子射束。将粒子射束引导到静电反射镜414并且粒子射束在其通向静电反射镜414的路径上沿着第四静电透镜415、呈磁性偏转单元形式的第三多极单元416A、第二静电射束偏转单元416、第三静电射束偏转单元417和呈磁性偏转单元形式的第四多极单元416B前进。静电反射镜414包括第一反射镜电极413A、第二反射镜电极413B和第三反射镜电极413C。在静电反射镜414处返回反射的粒子射束的电子再次沿着第二光轴OA2前进并且再次进入射束偏转装置410。这些电子然后被第三磁性扇区411C、第四磁性扇区411D和第五磁性扇区411E偏转到第三光轴OA3。
粒子射束的电子从射束偏转装置410离开并且沿着第三光轴OA3被引导到应被研究且布置在物体固定件114中的物体425。在通向物体425的路径上，子射束被引导到第五静电透镜418、射束引导管420、第五多极单元418A、第六多极单元418B和物镜421。第五静电透镜418是静电的浸没透镜。子射束被第五静电透镜418制动或加速到射束引导管420的电势上。
子射束通过物镜421聚焦到焦平面中，物体425布置在该焦平面中。物体固定件114布置在可移动的样品台424处。可移动的样品台424布置在粒子辐射设备400的样品室426中。样品台424形成为在三个彼此垂直安排的方向上可移动，即在x方向(第一样品台轴线)、y方向(第二样品台轴线)和z方向(第三样品台轴线)上。此外，样品台424可以围绕两条彼此垂直安排的旋转轴线(样品台旋转轴线)旋转。
样品室426处于真空下。为了产生真空，在样品室426处布置有泵(未展示)。在图3中展示的实施方式中，样品室426在第一压力范围内或第二压力范围内工作。第一压力范围仅包括小于或等于10-3hPa的压力，而第二压力范围仅包括大于10-3hPa的压力。为了保证这些压力范围，样品室426在真空技术方面是封闭的。
物镜421可以形成为磁性透镜422和第六静电透镜423的组合。射束引导管420的末端也可以是静电透镜的电极。粒子辐射设备的粒子——在其从射束引导管420离开之后——被制动到物体425的电势。物镜421并不受限于磁性透镜422和第六静电透镜423的组合。而是，物镜421可以采取任何适合的形式。例如物镜421还可以形成为纯粹的磁性透镜或纯粹的静电透镜。
聚焦到物体425上的粒子射束与物体425发生相互作用。产生了相互作用粒子。尤其从物体425发射了次级电子或者在物体425处返回散射了返回散射电子。次级电子或返回散射电子再次被加速并且沿着第三光轴OA3被引导到射束引导管420中。次级电子和返回散射电子的轨迹尤其在粒子射束的射束走向的路程上与粒子射束反方向延伸。
粒子辐射设备400包括第一分析检测器419，该第一分析检测器沿着射束路径布置在射束偏转装置410与物镜421之间。在相对于第三光轴OA3以较大角度定向的方向上前进的次级电子被第一分析检测器419检测。相对于第三光轴OA3在第一分析检测器419的位置处具有小的轴间距的返回散射电子和次级电子(也就是说，在第一分析检测器419处与第三光轴OA3具有小间距的返回散射电子和次级电子)进入射束偏转装置410并且被第五磁性扇区411E、第六磁性扇区411F和第七磁性扇区411G沿着检测射束路径427偏转到第二分析检测器428。偏转角度例如为90°或110°。
第一分析检测器419产生检测信号，这些检测信号基本上通过所发射的次级电子产生。由第一分析检测器419产生的检测信号被引导到控制单元123并被用于获取关于所聚焦的粒子射束与物体425的相互作用范围的特性的信息。尤其在使用扫描装置429的情况下将所聚焦的粒子射束扫过物体425。通过由第一分析检测器419产生的检测信号，然后可以产生物体425的所扫描区域的图像并且显示在展示单元上。显示单元例如为布置在控制单元123处的监视器124。在此处所示的实施方式中，监视器124设置有附加的光学信号装置，例如红色LED，和/或设置有可以发出警告声的附加的声学信号装置。
第二分析检测器428也与控制单元123相连。第二分析检测器428的检测信号被引导到控制单元123并且用于产生物体425的所扫描区域的图像并且显示在展示单元上。展示单元例如为布置在控制单元123处的监视器124。
在样品室426处布置有辐射检测器500，通过该辐射检测器来检测相互作用辐射，例如X光辐射和/或阴极发射光。辐射检测器500与控制单元123相连，该控制单元具有监视器124。控制单元123处理辐射检测器500的检测信号并且以图像的形式将其显示在监视器124上。
控制单元123还具有数据库126，数据存储在该数据库中并且从该数据库中读出数据。
粒子辐射设备400具有气体供应装置1000，该气体供应装置用于向物体425的表面上的某个位置供应气态前体。气体供应装置1000具有呈前体储器1001形式的气体储器。前体储器1001具有一定的初始填充。换言之，前体储器1001在完全填充的状态下具有一定量的前体。这即为初始填充质量。在前体储器1001中例如作为固态或液态的单质来接纳前体。为了使前体变为气态，在前体储器1001中将前体蒸发或升华。
例如使用菲作为前体。然后在物体425的表面上沉积基本上一层碳或包含碳的层。替代于此，例如可以使用含有金属的前体，以便将金属或含金属的层沉积在物体425的表面上。但是这些沉积不限于碳和/或金属。而是可以在物体425的表面上沉积任意物质，例如半导体、非导体或其他化合物。此外还提出，在与粒子射束相互作用时，将前体用于削磨物体425的材料。
气体供应装置1000设置有导入管路1002。导入管路1002在物体425的方向上具有套管1003，该套管可以被带到物体425的表面附近例如以距物体425的表面10μm至1mm的距离。套管1003具有供应开口，其直径例如在10μm至1000μm的范围内、尤其在100μm至600μm的范围内。导入管路1002具有阀1004，以便调节气态前体向导入管路1002中的通流。换言之，在阀1004打开时，气态前体从前体储器1001被引入到导入管路1002中并且经由套管1003被引导到物体425的表面。在阀1004关闭时，气态前体向物体425的表面上的流动停止。
气体供应装置1000还设置有调节单元1005，该调节单元能够通过旋转和/或翻转在所有3个空间方向(即x方向、y方向和z方向)上调节套管1003的位置以及调节套管1003的取向。气体供应装置1000并且因此还有调节单元1005与粒子辐射设备400的控制单元123相连。
前体储器1001在其他的实施方式中并不直接布置在气体供应装置1000处。而是在这些其他实施方式中提出，前体储器1001例如布置在粒子辐射设备400所在空间的壁上。
气体供应装置1000具有温度测量单元1006。例如使用红外测量设备或半导体温度传感器作为温度测量单元1006。但是，本发明并不限于使用此类温度测量单元。而是可以使用适用于本发明的任何适合的温度测量单元作为温度测量单元。尤其可以提出，温度测量单元不是布置在气体供应装置1000自身处，而是例如与气体供应装置1000间隔开布置。
气体供应装置1000还具有温度设定单元1007。温度设定单元1007例如为加热装置、尤其可商购的红外加热装置。替代于此，温度设定单元1007可以形成为例如具有加热金属丝的加热和/或冷却装置。但是，本发明并不限于使用此类温度设定单元1007。而是可以使用适用于本发明的任何温度设定单元。
粒子辐射设备100、200或400的控制单元123形成为处理器或具有处理器。在该处理器中加载了带有程序代码的计算机程序产品，该程序代码在执行时实施用于操作气体供应装置1000的方法。
首先例如在工厂中执行如图4中所示的本发明方法的一个实施方式的起始方法步骤。尤其提出，这些起始方法步骤不是由粒子辐射设备100、200或400的使用者执行。在起始方法步骤中提出，取决于前体储器1001的温度来确定前体通过前体储器1001的呈阀1004形式的出口的流速并且将其存储在控制单元123的数据库126中。
在方法步骤S1中确定呈前体储器1001的初始填充量(即初始填充质量)形式的初始填充。为此使用测量装置，例如可商购的工业天平。然后称重前体储器1001。在称重前体储器1001之前，在本发明方法这个实施方式中将其从气态供应装置1000上拆下或者并不装入到气体供应装置1000中。因此在这种实施方式中仅对前体储器1001称重。本发明并不限于使用呈工业天平形式的测量装置。而是可以使用适用于本发明的、可以确定前体储器1001的呈初始填充质量形式的初始填充的任何测量装置。
在另一个方法步骤S2中将前体储器1001装入到气体供应装置1000中并且用温度设定单元1007加热到可预定的温度。温度设定单元1007例如为加热装置、尤其可商购的红外加热装置或加热金属丝，如上文已经提到的。例如将前体储器1001加热到介于20℃与100℃之间、尤其介于30℃与90℃之间的温度，其中上述范围边界值包括在该范围内。
当已将前体储器1001加热到可预定的温度时，然后在方法步骤S3中打开前体储器1001的呈阀1004形式的出口，使得前体通过阀1004从前体储器1001中流入导入管路1002中。
然后在方法步骤S4中在可自由选择的可预定持续时间中使该前体从该前体储器1001中离开。可预定的持续时间例如介于30分钟与10小时之间、例如5或6小时。换言之，前体在可预定的持续时间从前体储器1001中离开。但是，本发明并不限于使用上述持续时间。而是可以使用适用于本发明的任何持续时间。
然后在方法步骤S5中关闭前体储器1001的呈阀1004形式的出口。随后在方法步骤S6中拆卸前体储器1001以及用上述测量装置确定前体储器1001的最终填充量(即最终填充质量)。换言之，将前体储器1001重新称重，以便确定前体储器1001中还含有多少前体。
然后，在另一个方法步骤S7中，在所选的可预定温度下，取决于初始填充质量(即初始填充量)、最终填充质量(即最终填充量)和所选的可预定持续时间来确定前体的流速。例如如下取决于可预定温度来获得流速F：
Figure BDA0002295342590000241
随后将取决于所选的可预定温度确定的流速存储在控制单元123的数据库126中。
在本发明方法的这种实施方式中提出，如下多次执行方法步骤S1至S7，使得对于多个且不同的温度确定多个流速并且取决于相应的对应的温度将这些流速存储在数据库126中。换言之，在本发明方法的这个实施方式中，在第一可预定温度下确定前体通过前体储器1001的呈阀1004形式的出口的第一流速并且在第二可预定温度下确定前体通过前体储器1001的呈阀1004形式的出口的第二流速。在本发明方法的这个实施方式中尤其提出，取决于前体储器1001的分别不同的温度来获得多个流速。取决于前体储器1001的分别不同的温度，该多个流速例如为多于三个流速、多于八个流速或多于十个流速。图5示出例如6个通过上述方法步骤S1至S7获得的流速F。选择温度T为50℃、55℃、60℃、65℃、70℃和75℃。
在图5中展示的实施方式中确定在所确定的流速F取决于所选的可预定温度方面的函数关系Z(T)。函数关系Z(T)可以为线性或非线性的关系。函数关系Z(T)还完全可以包括跃变函数或者跃变函数构成该函数关系Z(T)。确定函数关系Z(T)可以例如通过内插进行。在内插时可以使用任何适合的内插方法，例如线性内插、非线性内插、三角函数内插、指数内插和/或样条内插。附加于此和/或替代于此提出，通过外推来确定函数关系Z(T)。在外推时可以使用任何适合的外推方法，例如线性外推、非线性外推、三角函数外推和/或指数外推。附加于此或替代于此，确定函数关系Z(T)可以通过从一定量的第一值和第二值中形成中值、获取随机值和/或确定最小值或最大值来进行。
所确定的函数关系Z(T)(通过该函数关系可以确定取决于温度T的前体流速F)同样存储在存储单元123的数据库126中。
在本发明方法的另一个实施方式中提出，执行方法步骤S1至S7以及确定函数关系Z(T)，以便确定接纳在不同前体储器1001中的多种前体的流速F。因此，在这个实施方式中，在数据存储器126中对每种前体并且对每个前体储器1001都存储函数关系Z(T)，通过该函数关系可以确定取决于温度T的每种前体的流速F。
方法步骤S1至S7例如可以在工厂中在制造粒子辐射设备100、200或400时执行。
图6示出根据本发明方法的实施方式的其他方法步骤。这些步骤例如由粒子辐射设备100、200或400的使用者执行。
由使用者选择的前体储器1001具有一定的初始填充。换言之，前体储器1001在完全填充的状态下具有一定量的前体，即初始填充量(即初始填充质量)。在步骤S8中例如通过对前体储器1001称重来确定初始填充量(即初始填充质量)。为此将前体储器1001从气体供应装置1000中拆下并且在称重之后再次装入气体供应装置1000中。
在方法步骤S9中，用温度测量单元1006测量前体储器1001的当前温度T。替代于此，用温度测量单元1006测量前体的当前温度T。另外，在方法步骤S10中将与前体储器1001或前体的当前温度相关的、前体通过前体储器1001的呈阀1004形式的出口的流速F从数据库126中加载到控制单元123中。更具体地说，将相关的流速F加载到控制单元123的处理器中。为了确定流速F，例如使用函数关系Z(T)。然后，在另一个方法步骤S11中，在显示单元、例如监视器124上显示相关的流速F。附加于此或替代于此提出，在使用控制单元123的情况下取决于流速F来确定前体储器1001的至少一个功能参数，并且在显示单元、例如监视器124上显示所确定的功能参数。
功能参数例如为前体储器1001的当前填充量或者前体通过前体储器1001的阀1004完全消耗前体储器1001的初始填充之前的剩余运行时间。
取决于流速F、前体储器1001的初始填充量(即初始填充质量)和前体储器1001的阀1004的打开时间来确定前体储器1001的当前填充量(即当前填充质量)。阀1004的打开时间是前体可以通过前体储器1001的阀1004流到物体125、425的时间。当阀1004关闭时，前体无法流到物体125、425。尤其例如如下确定前体储器1001的当前填充量：
m＝M-(F(T当前)·t打开) [1]
其中
m为呈前体储器1001的当前填充质量(即当前填充量)形式的当前填充，
M为呈前体储器1001的初始填充质量(即初始填充量)形式的初始填充，
F(T当前)为在前体储器1001的当前温度下前体通过前体储器1001的出口的流速，以及
t打开为前体储器1001的阀1004的打开时间。
当前填充量的计算例如在控制单元123的处理器中进行。前体储器1001的当前填充量显示在显示单元、例如监视器124上。
取决于前体的当前填充m和流速F来确定前体通过前体储器1001的阀1004完全消耗前体储器1001的初始填充(即初始填充质量)之前的剩余运行时间并且将其显示在显示单元、例如监视器124上。尤其如下确定剩余运行时间：
Figure BDA0002295342590000261
其中
t剩余为剩余运行时间，
m为呈当前填充质量(即当前填充量)形式的当前填充，以及
F(T当前)为在前体储器1001的当前温度下通过前体储器1001的阀1004的前体的流速。
当剩余运行时间和/或当前填充量低于一个可预定值时，则例如通过光学信号装置输出光学信号和/或通过声学信号装置输出声学信号。
本发明方法的这个实施方式具有以下优点，即可以如此获得流速F和/或另外的功能参数，从而能够实现尽可能准确地给出流速F和/或该另外的功能参数。由此例如确保用前体加工物体125、425的过程流畅。尤其保证了及时更换几乎为空的前体储器1001，从而可以基本上连续地使前体流到物体125、425。
图7示出根据本发明方法的另一个实施方式的起始方法步骤。这些起始方法步骤例如在工厂中执行。尤其提出，这些起始方法步骤不是由粒子辐射设备100、200或400的使用者执行。本发明方法的其他实施方式基于图4的实施方式的方法步骤S1至S6，使得在这个实施方式方面首先参考再上文做出的实施方案。与根据图4的实施方式不同，在根据图7的实施方式中，在方法步骤S6之后执行方法步骤S7A。在方法步骤S7A中，在所选的可预定温度下，取决于初始填充质量(即初始填充量)、最终填充质量(即最终填充量)和所选的可预定持续时间来确定前体的流速。例如如下取决于可预定温度来获得流速F：
Figure BDA0002295342590000271
随后取决于所确定的流速将可预定温度存储在控制单元123的数据库126中。
在本发明方法的根据图7的实施方式中还提出，如下多次执行方法步骤S1至S6以及S7A，使得对于多个且不同的温度确定多个流速并且取决于相应的所确定的流速将不同的温度存储在数据库126中。换言之，在本发明方法的这个实施方式中，还在第一可预定温度下确定前体通过前体储器1001的呈阀1004形式的出口的第一流速并且在第二可预定温度下确定前体通过前体储器1001的呈阀1004形式的出口的第二流速。在本发明方法的这个实施方式中尤其提出，取决于前体储器1001的分别不同的温度来获得多个流速。取决于前体储器1001的分别不同的温度，该多个流速例如为多于三个流速、多于八个流速或多于十个流速。在此例如还参考图5，该图示出6个用上述方法步骤S1至S6以及S7A获得的流速F及其相关温度。选择温度T为50℃、55℃、60℃、65℃、70℃和75℃。如上文已经提到的，在图5中展示的实施方式中确定在所确定的流速F取决于所选的可预定温度方面的函数关系Z(T)。参考在上文做出的实施方案，这些实施方案在此也适用。所确定的函数关系Z(T)(通过该函数关系可以确定取决于前体流速F的前体储器1001的温度T)同样存储在存储单元123的数据库126中。
在本发明方法的根据图7的另一个实施方式中提出，执行方法步骤S1至S6以及S7A并且确定函数关系Z(T)，以便确定接纳在不同前体储器1001中的多种前体的流速F。因此，在这个实施方式中，在数据存储器126中对每种前体并且对每个前体储器1001都存储函数关系Z(T)，通过该函数关系可以确定取决于每种前体流速F的前体储器1001的温度T。
方法步骤S1至S6以及S7A例如可以在工厂中在制造粒子辐射设备100、200或400时执行。
图8示出根据本发明方法的该另一个实施方式的其他方法步骤。这些步骤例如由粒子辐射设备100、200或400的使用者执行。由使用者选择的前体储器1001具有一定的初始填充。换言之，前体储器1001在完全填充的状态下具有一定量的前体，即初始填充质量(即初始填充量)。在步骤S8A中例如通过对前体储器1001称重来确定初始填充质量(即初始填充量)。为此将前体储器1001从气体供应装置1000中拆下并且在称重之后再次装入气体供应装置1000中。
在方法步骤S9A中，预定前体通过前体储器1001的呈阀1004形式的出口的所希望的流速F。另外在方法步骤S10A中将与该预定流速F相关的、前体储器1001的温度T从数据库126中加载到控制单元123中。更具体地说，将相关的前体储器1001的温度T加载到控制单元123的处理器中。为了确定相关的温度T，例如使用函数关系Z(T)。
在方法步骤S11A中，例如借助于形成为加热和/或冷却装置的温度设定单元1007将前体储器1001的温度T设定为该相关温度T。
在另一个方法步骤S12A中，在使用控制单元123的情况下取决于流速F和相关的温度来确定前体储器1001的至少一个功能参数。然后在显示单元、例如监视器124上显示所确定的功能参数。
功能参数例如为前体储器1001的当前填充量(即当前填充质量)或者前体通过前体储器1001的阀1004完全消耗前体储器1001的初始填充之前的剩余运行时间。
取决于流速F、前体储器1001的初始填充质量(即初始填充量)和前体储器1001的阀1004的打开时间来确定前体储器1001的当前填充量(即填充质量)。阀1004的打开时间是前体可以通过前体储器1001的阀1004流到物体125、425的时间。当阀1004关闭时，前体无法流到物体125、425。尤其例如如下确定前体储器1001的当前填充：
m＝M-(F(T当前)·t打开) [1]
其中
m为呈前体储器1001的当前填充质量(即当前填充量)形式的当前填充，
M为呈前体储器1001的初始填充质量(即初始填充量)形式的初始填充，
F(T当前)为在前体储器1001的相关且所设定的温度下前体通过前体储器1001的出口的流速，以及
t打开为前体储器1001的阀1004的打开时间。
当前填充量(即当前填充质量)的计算例如在控制单元123的处理器中进行。前体储器1001的当前填充量(即当前填充质量)显示在显示单元、例如监视器124上。
取决于前体的当前填充m和流速F来确定前体通过前体储器1001的阀1004完全消耗前体储器1001的初始填充(即初始填充质量——换言之：初始填充量)之前的剩余运行时间并且将其显示在显示单元、例如监视器124上。尤其如下确定剩余运行时间：
Figure BDA0002295342590000291
其中
t剩余为剩余运行时间，
m为呈当前填充质量(即当前填充量)形式的当前填充，以及
F(T当前)为在前体储器1001的相关且所设定的温度下通过前体储器1001的阀1004的前体的流速。
本发明方法的这种实施方式也具有如下优点：可以如下获得功能参数，从而可以尽可能准确地给出功能参数。由此例如确保用前体加工物体125、425的过程流畅。尤其保证了及时更换几乎为空的前体储器1001，从而可以基本上连续地使前体流到物体125、425。
在本说明书中、附图中以及在权利要求书中公开的本发明特征单独地以及以任意组合对于以其不同实施方式实现本发明而言是重要的。本发明并不受限于所说明的实施方式。本发明可以在权利要求书的范围内并且在考虑到相关领域技术人员的知识的情况下改变。
附图标记清单
100 SEM
101 电子源
102 提取电极
103 阳极
104 射束引导管
105 第一会聚透镜
106 第二会聚透镜
107 第一物镜
108 第一挡板单元
108A 第一挡板开口
109 第二挡板单元
110 极靴
111 线圈
112 单独的电极
113 管状电极
114 物体固定件
115 扫描装置
116 第一检测器
116A 反向场格栅
117 第二检测器
118 第二挡板开口
119 样品室检测器
120 样品室
121 第三检测器
122 样品台
123 带有处理器的控制单元
124 监视器
125 物体
126 数据库
200 组合设备
201 样品室
300 离子辐射设备
301 离子射束发生器
302 离子辐射设备中的提取电极
303 会聚透镜
304 第二物镜
306 可设定的或可选择的挡板
307 第一电极组件
308 第二电极组件
400 具有校正单元的粒子辐射设备
401 粒子辐射柱
402 电子源
403 提取电极
404 阳极
405 第一静电透镜
406 第二静电透镜
407 第三静电透镜
408 磁性偏转单元
409 第一静电射束偏转单元
409A 第一多极单元
409B 第二多极单元
410 射束偏转装置
411A 第一磁性扇区
411B 第二磁性扇区
411C 第三磁性扇区
411D 第四磁性扇区
411E 第五磁性扇区
411F 第六磁性扇区
411G 第七磁性扇区
413A 第一镜面电极
413B 第二镜面电极
413C 第三镜面电极
414 静电反射镜
415 第四静电透镜
416 第二静电射束偏转单元
416A 第三多极单元
416B 第四多极单元
417 第三静电射束偏转单元
418 第五静电透镜
418A 第五多极单元
418B 第六多极单元
419 第一分析检测器
420 射束引导管
421 物镜
422 磁性透镜
423 第六静电透镜
424 样品台
425 物体
426 样品室
427 检测射束路径
428 第二分析检测器
429 扫描装置
432 另外的磁性偏转单元
500 辐射检测器
709 第一射束轴线
710 第二射束轴线
1000 气体供应装置
1001 呈前体储器形式的气体储器
1002 导入管路
1003 套管
1004 阀
1005 调节单元
1006 温度测量单元
1007 温度设定单元
OA 光轴
OA1 第一光轴
OA2 第二光轴
OA3 第三光轴
S1至S11 方法步骤
S7A至S12A 方法步骤
Z(T) 函数关系

Claims (16)

1.一种用于操作用于粒子辐射设备(100，200，400)的气体供应装置(1000)的方法，其中该方法包括以下步骤：
-预定和/或用温度测量单元(1006)来测量该气体供应装置(1000)的前体储器(1001)的当前温度(T)，其中该前体储器(1001)具有用于供应到物体(125，425)上的至少一种前体；
-将与该前体储器(1001)的当前温度(T)相关的、该前体通过该前体储器(1001)的出口(1004)的流速(F)从数据库(126)中加载到控制单元(123)中；以及
-(i)在显示单元(124)上显示该流速(F)和/或(ii)在使用该控制单元(123)的情况下取决于该流速(F)来确定该前体储器(1001)的至少一个功能参数，并且将所确定的功能参数通知该气体供应装置(1000)的使用者。
2.一种用于操作用于粒子辐射设备(100，200，400)的气体供应装置(1000)的方法，其中该方法包括以下步骤：
-预定和/或用温度测量单元(1006)来测量该气体供应装置(1000)的前体的当前温度(T)，其中前体储器(1001)具有用于供应到物体(125，425)上的该前体；
-将与该前体的当前温度(T)相关的、该前体通过该前体储器(1001)的出口(1004)的流速(F)从数据库(126)中加载到控制单元(123)中；以及
-(i)在显示单元(124)上显示该流速(F)和/或(ii)在使用该控制单元(123)的情况下取决于该流速(F)来确定该前体储器(1001)的至少一个功能参数，并且将所确定的功能参数通知该气体供应装置(1000)的使用者。
3.一种用于操作用于粒子辐射设备(100，200，400)的气体供应装置(1000)的方法，其中该方法包括以下步骤：
-预定至少一种前体通过前体储器(1001)的出口(1004)的流速(F)，其中该前体储器(1001)具有用于供应到物体(125，425)上的该前体；
-将与该预定流速(F)相关的、该前体储器(1001)的温度(T)从数据库(126)中加载到控制单元(123)中；以及
-用温度设定单元(1007)将该前体储器(1001)的温度(T)设定为从该数据库(126)中加载的温度(T)；以及
-在使用该控制单元(123)的情况下取决于该流速(F)和从该数据库(126)中加载的温度(T)来确定该前体储器(1001)的至少一个功能参数，并且将所确定的功能参数通知该气体供应装置(1000)的使用者。
4.根据前述权利要求之一所述的方法，其中将所确定的功能参数通知该气体供应装置(1000)的使用者包括以下步骤中的至少一个步骤：
(i)在该显示单元(124)上显示所确定的功能参数；
(ii)用光学信号装置(124)输出光学信号；
(iii)用声学信号装置(124)输出声学信号。
5.根据前述权利要求之一所述的方法，其中取决于该流速(F)和该前体储器(1001)的初始填充量，确定呈该前体储器(1001)的当前填充量的形式的该前体储器(1001)的第一功能参数。
6.根据权利要求5所述的方法，其中在该显示单元(124)上显示呈该前体储器(1001)的当前填充量的形式的该第一功能参数。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其中取决于该当前填充量和该流速(F)，确定并显示该前体储器(1001)的第二功能参数，该第二功能参数呈该前体通过该前体储器(1001)的出口(1004)完全消耗该前体储器(1001)的初始填充量之前的剩余运行时间的形式。
8.根据前述权利要求之一所述的方法，其中确定该前体通过该前体储器(1001)的出口(1004)的流速(F)并且存储在该数据库(126)中以便从该数据库(126)中加载到该控制单元(123)中。
9.根据权利要求8所述的方法，其中如下确定该前体通过该前体储器(1001)的出口(1004)的流速(F)：
(i)用测量装置确定该前体储器(1001)的初始填充量；
(ii)用温度设定单元(1007)将该前体储器(1001)的温度(T)设定为可预定温度(T)；
(iii)打开该前体储器(1001)的出口(1004)以使该前体从该前体储器(1001)中离开；
(iv)在可预定的持续时间中使该前体从该前体储器(1001)中离开；
(v)关闭该前体储器(1001)的出口(1004)；
(vi)用该测量装置确定该前体储器(1001)的最终填充量；以及
(vii)取决于该初始填充量、该最终填充量和该可预定的持续时间来确定在该可预定温度(T)下该前体的流速(F)。
10.根据权利要求9所述的方法，其中该方法包括以下步骤中的至少一个步骤：
(viii)将该前体储器(1001)插入到该气体供应装置(1000)中；
(ix)将该前体储器(1001)从该气体供应装置(1000)中移除；
(x)取决于该可预定温度(T)将所确定的流速(F)存储在该数据库(126)中；
(xi)取决于所确定的流速(F)将该可预定温度(T)存储在该数据库(126)中。
11.根据权利要求9所述的方法，其中
-方法步骤(i)至(xi)在第一可预定温度(T)下进行以便确定该前体通过该前体储器(1001)的出口(1004)的第一流速(F)并且在第二可预定温度(T)下进行以便确定该前体通过该前体储器(1001)的出口(1004)的第二流速(F)；以及
-确定在该第一流速(F)和该第二流速(F)取决于该第一可预定温度(T)和该第二可预定温度(T)方面的函数关系(Z)。
12.一种带有程序代码的计算机程序产品，该程序代码能够被加载到处理器(123)中并且在执行时控制气体供应装置(1000)，从而实施根据以上权利要求中至少一项所述的方法。
13.一种气体供应装置(1000)，具有
-至少一个前体储器(1001)，该前体储器具有至少一种前体以及用于该前体的至少一个出口(1004)，该出口用于将该前体供应到物体(125，425)上，
-至少一个温度测量单元(1006)，该温度测量单元用于测量该前体储器(1001)的当前温度(T)，和/或至少一个温度设定单元(1007)，该温度设定单元用于设定该前体储器(1001)的温度和/或该前体的温度，
-至少一个数据库(126)，该数据库用于存储该前体通过该前体储器(1001)的出口(1004)的流速(F)和/或用于存储该前体储器(1001)的温度(T)，以及
-至少一个带有处理器的控制单元(123)，在该处理器中加载有根据权利要求12所述的计算机程序产品。
14.一种粒子辐射设备(100，200，400)，用于对物体(125，425)进行分析、观察和/或加工，该粒子辐射设备具有
-至少一个射束发生器(101，301，402)，该射束发生器用于产生具有带电粒子的粒子射束，
-至少一个物镜(107，304，421)，该物镜用于将该粒子射束聚焦到该物体(125，425)上，
-至少一个检测器(116，117，121，419，428，500)，该检测器用于检测由该粒子射束与该物体(125，425)造成的相互作用粒子和/或相互作用辐射，以及
-至少一个根据权利要求13所述的气体供应装置(1000)。
15.根据权利要求14所述的粒子辐射设备(200)，其中该射束发生器(101)形成为第一射束发生器并且该粒子射束形成为具有第一带电粒子的第一粒子射束，其中该物镜(107)形成为用于将该第一粒子射束聚焦到该物体(125)上的第一物镜，并且其中该粒子辐射设备(200)还具有：
-至少一个第二射束发生器(301)，该第二射束发生器用于产生具有第二带电粒子的第二粒子射束；以及
-至少一个第二物镜(304)，该第二物镜用于将该第二粒子射束聚焦到该物体(125)上。
16.根据权利要求14或15所述的粒子辐射设备(100，200，400)，其中该粒子辐射设备(100，200，400)为电子辐射设备和/或离子辐射设备。
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