CN112309813A - 用于光束位置可视化的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

用于光束位置可视化的系统和方法。通过确定对光束偏转器的第一光束偏转驱动，将带电粒子束（CPB）对准到CPB显微镜的主轴，用于引导所述CPB经过偏离所述主轴的参考位置。在所述CPB显微镜的工作模式期间，所述光束偏转器被提供第二光束偏转驱动，以沿所述主轴传播光束。所述第二光束偏转驱动是基于所述第一光束偏转驱动而确定的。

Description

用于光束位置可视化的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请主张2019年7月29日提交的美国临时申请第62/880,009号的权益，所述美国临时申请以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本公开内容涉及用于带电粒子束对准的方法和系统。
背景技术
在典型的电子显微镜中，必须定期重新对准光束以校正显微镜中的漂移或其它变化。无论是手动还是自动进行对准，它们均是耗时且繁琐的。需要改进的方式。
发明内容
本公开内容涉及CPB系统（如使用离子束或电子束的成像和处理系统）中的带电粒子束（CPB）的对准。在一些实例中，自动化方法准许在没有技术人员协助的情况下在电子显微镜中进行CPB对准。在一些实例中，带电粒子束（CPB）显微镜包含可操作以使CPB偏转的光束偏转器和偏离CPB显微镜的主轴以用于光束对准的检测器。在CPB对准模式下操作期间，对准偏转驱动被提供给光束偏转器，以将CPB的至少一部分引导到偏离主轴的参考位置，其中参考位置由检测器限定。当CPB的中心轴经过参考位置时，CPB经过参考位置。在CPB工作模式下操作期间（如在样品成像和样品处理期间），将工作偏转驱动施加到光束偏转器，以沿主光束轴引导CPB，其中工作偏转驱动是根据对准偏转驱动而确定的。
参考位置可由检测器限定。举例来说，参考位置由检测器的位置、大小和形状中的一个或多个确定。参考位置可与检测器保持恒定距离。
在CPB对准期间，可驱动光束偏转器以相对于参考位置扫描CPB。检测器可检测所扫描的CPB光束的至少一部分。所检测的信号以及用于扫描光束的对应光束偏转驱动被用于确定对准偏转驱动。在不同时间的对准之间的对准偏转驱动的变化可指示光束漂移或光束未对准。可基于对准偏转驱动的变化来确定校正偏转，并且所述校正偏转用于沿主轴重新对准CPB。举例来说，可通过将校正偏转添加到当前工作偏转驱动来更新工作偏转驱动。然后可在工作模式期间向光束偏转器供应更新的工作偏转驱动，以将CPB与显微镜的主轴重新对准。在一些实例中，在工作模式期间，可由第二光束偏转器使重新对准的CPB偏转，以相对于样品扫描CPB。
在一些实例中，参考位置可由位于距主轴固定位移处的参考孔隙来限定。检测器被定位成接收透射通过参考孔隙的CPB光束部分，并且CPB检测器可包括参考孔隙。
可使用柱隔离阀将光束偏转器、检测器和CPB源定位在CPB显微镜的一部分中，所述部分与样品所在的CPB显微镜的部分气密地分离。
这样，CPB可在样品交换期间或CPB系统的排气或泵送期间自动对准。
在一个实例中，检测器可为用于确定主光束的光束角度和主光束的最终分辨率的阿尔法变焦透镜（AZL）的一部分。AZL可至少包括第一电极和第二电极，其中第一电极限定孔隙，并且第二电极限定检测器。光束偏转器可相对于检测器扫描CPB，用于在CPB对准期间确定校正偏转。然后，在工作模式期间，将基于校正偏转进行调整的工作偏转驱动施加到光束偏转器，以沿主轴引导CPB通过孔隙。
通过参考附图进行的以下详细描述，所公开的技术的前述和其它特征和优点将变得更加明显。
附图说明
图1图示了包括CPB显微镜的代表性带电粒子束（CPB）系统。
图2A-2C图示了相对于参考位置和主轴与参考位置和CPB扫描路径的代表性CPB位移。
图3图示了另一代表性CPB显微镜。
图4图示了包括参考孔隙和法拉第杯的代表性AZL透镜。
图5A图示了处于工作模式的CPB显微镜。
图5B图示了处于对准模式的CPB显微镜。
图5C图示了包括用来将CPB与优选轴对准的光束偏转器的CPB柱。
图6图示了包括基于光束偏转的CPB对准的另一代表性CPB系统。
图7图示了CPB对准的代表性方法。
图8图示了所公开的方法和设备的代表性计算和控制环境。
具体实施方式
引言
在下文中，公开了CPB系统的代表性实例，如CPB显微镜和相关部件、子部件和方法。在许多实际实例中，电子束是令人关注的，但参考任意CPB来描述实例。在大多数实例中，使用了附加CPB部件，如透镜、偏转器、柱头和附加孔隙，但为了方便说明而未示出。所公开的方法和设备可用于透射显微镜和扫描显微镜两者中，以获取样品图像和衍射图案。如下所述，在一些实例中，真空室被分成两个或更多个区域，所述两个或更多个区域由阀隔开，使得可在交换或操纵样品时维持CPB源处的真空。在这类实例中，CPB对准可在样品交换期间或在其它时间执行。在其它实例中，这类多个真空区域不可用，但在任何情况下，均可根据需要执行对准，而不需要在样品未被调查的情况下进行附加用户关注。在一些实例中，光束电流和相关联的偏转驱动的测量值作为一个或多个图像存储在计算机可读介质中，并且这类数据可称为图像。图像也可用来指这类数据在显示器上的呈现，以供操作员进行视觉检查，尽管在许多实际实例中，避免了操作员的干预。
如本文所用，X和Y用来指代沿正交于CPB传播轴的X和Y轴产生的光束偏转。这类轴不必相互垂直，并且对于二维校正，可使用彼此不平行的任何两个轴和光束传播轴。在大多数实例中，二维CPB偏转是令人关注的，但可沿单个轴执行偏转和CPB校正。在下面的实例中，单个参考点用于测量X和Y偏移以及光束偏转驱动，但可使用不同的参考点。圆形孔隙很方便，但也可使用其它形状的孔隙，如椭圆形、多边形、卵形、狭槽等。这类参考孔隙可被限定在板中，所述板包括用于用CPB系统的CPB的孔隙，但在一些实例中，孔板偏离CPB主轴。CPB光束检测参考法拉第杯进行描述，但也可使用其它检测器，如微通道板。尽管通常在实际系统中更难实现，但可使用参考光束块或障碍物来代替参考孔隙。在实例中，相对于参考点扫描CPB，但可用固定光束偏转来扫描参考点。
在一些实例中，通过施加驱动值、驱动信号或其它值来激励、激活或控制各种部件。施加到光束偏转器并与X和Y偏转相关联的信号称为光束偏转驱动值或光束偏转驱动。与CPB相关联的测量值通常称为光束电流。然而，光束偏转驱动值和CPB光束电流以及其它量可与电流、电压或其组合相关联，并且作为时变电压或电流的特定表示是为了方便解释。在所公开的实例中，光束偏转被描述为光束偏转驱动的线性函数，但在适当的校准和/或补偿的情况下，也可使用非线性响应。通常，光束偏转或光束偏转驱动可方便地用来使CPB与选定轴对准，特别是如果光束偏转和光束偏转驱动之间的关系相对简单，如线性关系或已知的话。
实例1
现在参考图1，在代表性实施例中，带电粒子束（CPB）系统100包括CPB显微镜102，如扫描电子显微镜（SEM）或透射电子显微镜（TEM），并且包含一个或多个CPB透镜，如聚光透镜104，所述聚光透镜被定位成将CPB从CPB源106引导朝向物镜108。CPB源106可为例如产生电子束的场发射器，但也可使用其它源。在一些实施例中，可提供一个或多个附加CPB透镜，并且可为磁透镜和/或静电透镜。主轴110可在制造显微镜系统期间确定。通常，CPB在工作模式期间与主轴110对准，同时执行样品处理或样品成像。举例来说，在工作模式期间，当光束偏转器122被提供工作偏转驱动时，CPB沿主轴朝向样品传播。
CPB系统100包括真空室112，所述真空室容纳用于保持样品S的可移动样品固持器114。真空室112可使用真空泵（未示出）抽空，并且通常限定第一体积112A和第二体积112B，所述第一体积装纳CPB源106和选定的其它CPB光学部件，所述第二体积被定位成收纳样品S和可移动样品固持器114。柱隔离阀（CIV）120被定位成分离第一体积112A和第二体积112B。通常，CIV 120可操作以在样品交换期间将第一体积112A与第二体积112B气密地隔离。样品固持器114可在如相对于坐标系150所示的X-Y平面内移动，其中Y轴垂直于附图的平面。样品固持器114可进一步竖直地（沿Z轴）移动，以补偿样品S的高度的变化。在一些实施例中，CPB显微镜102可竖直地布置在样品S上方并可用来在离子束加工或以其它方式处理样品S时对样品S成像。
CPB系统100可进一步包含计算机处理设备144，如控制计算机和偏转器控制器140，用于控制光束偏转器122、CPB透镜104、108和其它CPB透镜以及其它部件，如检测器和样品台。计算机处理设备144还可控制在显示单元上显示从一个或多个CPB检测器收集的信息。在一些情况下，计算机处理设备144（例如，控制计算机）建立各种激励，记录图像数据，并且总体上控制CPB显微镜102的操作。
来自CPB源106的CPB产生CPB，所述CPB可被一个或多个CPB光学部件聚焦、扫描、像差校正、裁剪、扩展、能量或电荷滤波或以其它方式处理。在工作模式期间，由偏转器122调整来自CPB源106的CPB光束的传播方向，以沿主轴110传播，用于在样品固持器114上处理样品S或对样品S成像。可通过向光束偏转器122提供工作偏转驱动来调整传播方向。工作偏转可为恒定信号。可通过用光束偏转器122相对于参考位置扫描CPB来在对准模式期间确定工作偏转驱动。参考位置偏离主轴110。光束偏转器122可为四极光束偏转器，所述四极光束偏转器被定位成沿X轴和Y轴提供CPB偏转。在一些实例中，可通过在可移动衬底固持器114处或附近的光束测量来执行附加光束对准。
在一些实例中，参考位置可由位于距主轴110固定位移处的参考孔隙132限定。举例来说，参考位置可为参考孔隙上的一个点，如参考孔隙的中心。CPB检测器136被定位成接收透射通过参考孔隙132的CPB光束部分，并且CPB检测器136可以包括参考孔隙。在一个实例中，参考孔隙可为由CPB检测器136的检测区域限定的虚拟孔隙。CPB检测器136可被定位成偏离主轴110，以接收偏转的CPB光束的至少一部分。CPB检测器可检测光束电流或对光束的一部分成像。在一些实施例中，CPB检测器可为法拉第杯。在一些实施例中，CPB检测器136可为二维检测器或其它位置敏感检测器。CPB检测器可为固态检测器、具有光电二极管的闪烁体、光电倍增管或微通道板。在其它实例中，可使用单独的孔板。CPB检测器136仅在对准模式下使用，而不在显微镜的工作模式下使用。第二CPB检测器137可位于第二体积112B内或其它地方，以响应于在显微镜的工作模式下入射到样品S上的CPB而接收通量，如散射的带电粒子或二次发射。第二CPB检测器137仅在用于样品成像或样品处理的工作模式下使用，而不在对准模式下使用。
光束偏转器122耦合到偏转控制器140，所述偏转控制器可操作以激励光束偏转器122以提供各种光束偏转。图1中图示了代表性偏转方向142。偏转控制器140激励光束偏转器122以相对于参考孔隙132改变（或扫描）CPB位置，并且记录由参考孔隙透射的电流作为光束位移或光束偏转器驱动值的函数。记录并存储检测器136处的光束偏转（或光束偏转驱动值）和电流。所存储的光束偏转和对应的电流可用于CPB对准。
实例2
图2A-2C图示了由光束偏转器相对于偏离主轴的参考位置260（如参考孔隙132的中心）产生的代表性扫描路径。参考孔隙132相对于主轴110具有位移ΔX、ΔY。可将操作偏转器驱动值Vo施加到光束偏转器，所述光束偏转器将沿主轴110引导CPB。
参考图2A，偏转控制器140激励光束偏转器122以相对于参考位置260改变光栅图案202中的CPB位置，并且记录在检测器136处接收的透射光束电流。孔隙132平面处的CPB横截面示出为212，但可大于或小于参考孔隙132。光栅图案202和检测到的电流可用来基于光束电流I为多个X、Y值产生图像，所述光束电流作为位置（X和Y坐标）或相关联的偏转驱动（VX，VY）的函数，即I（X，Y）和/或I（VX，VY）。为了说明的目的，主轴110相对于与参考孔隙132相关联的任何X轴和Y轴的位移（ΔX，ΔY）被指示，并且总位移被示为209。
评估检测到的光束电流准许确定光束漂移或光束未对准。对准偏转驱动Va使得CPB与参考孔隙132对准，或者使得CPB光束（或CPB光束的中心轴）经过参考位置260。可基于检测到的光束电流来确定对准偏转驱动。举例来说，对准偏转驱动Va是对应于通过相对于参考孔隙132扫描CPB而获得的最大光束电流的偏转驱动。在另一个实例中，当光束电流超过阈值电流值时，对准偏转驱动Va可为光束偏转驱动。阈值电流值可在初始系统校准期间预定。对准偏转驱动的变化指示光束未对准。可基于对准偏转驱动的变化来导出对工作偏转驱动的校正。
另选地，如图2B所示，光束偏转器122可沿横向于轴110的一个或多个轴，如分别与光束位置222、232相关联的代表性正交轴224、226和234、236扫描CPB。通常，将执行沿许多这类轴的扫描。如图2C所示，可使用相对于与X、Y坐标相关联的坐标轴处于任意取向的扫描轴，如244、246。也可使用其它扫描模式，如W形或螺旋形。
基于检测器的位置、大小或形状中的一个或多个来确定系统中的参考位置。参考位置可进一步基于光束偏转器（如图1的光束偏转器122）的位置来确定。基于参考孔隙的中心来限定参考位置是方便的，但可将其它位置（如孔隙边缘）或具有孔隙的其它位置用作参考位置。参考孔隙可由CPB检测器限定，如CPB检测器的检测表面。参考点可在检测器的检测表面上，如检测表面的中心。在一些实例中，参考孔隙可为位于CPB检测器上游的孔板，用于允许CPB的一部分到达CPB检测器。在一些实例中，参考位置在参考孔隙的同一平面内或在CPB检测器上。在一些实例中，参考位置可能不在CPB检测器或参考孔隙的同一平面内。
实例3
参考图3，CPB系统300包括CPB源，所述CPB源将CPB 302引导到四极光束偏转器304，所述四极光束偏转器可操作以使CPB 302偏转以沿如轴306A-306C的轴传播。沿轴306B传播的偏转光束与主轴310发生横向偏移308并被引导到参考孔隙319，所述参考孔隙限定在阿尔法变焦透镜（AZL）316的第一电极318中。沿主轴310传播的光束被引导到限定在AZL 316中的孔隙313并通过限定在孔板312中的孔隙311。AZL 316还包括中间电极322，所述中间电极具有凹部321，所述凹部被定位成收纳入射在孔隙319上的CPB的至少部分并用作法拉第杯。中间电极322耦合到电流放大器330并产生与接收的光束电流相关联的信号，并且将所述信号耦合到控制系统332，所述控制系统也可向光束偏转器304供应驱动信号。如上所述，偏转器驱动信号被改变以建立与主轴310的光束位移，使得合适的偏转驱动值可被存储并用来如预期的那样在成像或处理操作期间通常沿轴310引导CPB。CPB系统300还包括隔离阀324，所述隔离阀将上室区域334与下室区域335气密地分离。物镜326被定位成将CPB引导到样品S。如图3所示，物镜326为磁透镜，并且包括一个或多个极片（如极片326A）和一个或多个线圈（如线圈326B）。柱头电极、扫描线圈、光束限制孔隙和附加透镜（如静电透镜）可位于物镜326内或附近。在此实例中，在AZL 316中提供了一些孔隙和光束检测电极，并且不需要单独的部件。另外，因为参考孔隙319被限定在AZL 316中，所以参考孔隙319趋于保持固定并相对于AZL 316的轴对准。基于CPB 302距参考孔隙319的位移以及参考孔隙319距主轴310的预定位移，可施加适当的偏转以将CPB 302与主轴310对准。
实例4
参考图4，如在图3所示的CPB系统300中使用的实例AZL 400包括上电极402、中间电极404和下电极406。上电极402限定孔412或CPB透射区域，其准许偏转的CPB到达用作法拉第杯的凹部414。孔412可用于限定参考孔隙。馈通405电耦合上电极402和下电极406。在图4的实例中，在AZL 400中限定了参考孔隙和法拉第杯，并且不需要附加CPB光学部件来检测偏转光束。另外，第二孔413限定第二参考孔隙，所述第二参考孔隙耦合到第二凹部415，如果需要，所述第二凹部可用作附加法拉第杯。
实例5
图5C图示了代表性CPB系统560，其包括枪区段560A、中间区段560B和将所扫描的CPB引导到样品的物镜区段560C。区段560A-560C中的一些或全部可用真空阀分离，用于独立的真空隔离，但未示出这类阀。枪区段560A包括CPB源561，所述CPB源将CPB引导到第一聚光镜562、孔板564和第二聚光镜566，以形成CPB，然后将CPB引导朝向中间区段560B。中间区段560B包括四极光束偏转器568，所述四极光束偏转器可被激活以使CPB偏转，然后将CPB引导到第二聚光透镜570。光束消隐器572准许CPB的附加偏转，使得样品保持未曝光，并且CPB可用孔板574成形或阻挡。
透镜组件576被定位成接收来自第二聚光透镜570的CPB，并且可包括一个或多个透镜元件，如透镜元件576A以及孔板576B（也可用作透镜元件），和检测器576C，其被定位成接收来自限定在孔板576B中的参考孔隙577的部分CPB。在其它实例中，CPB检测器和孔隙设置在不同的位置处，并且不一定作为透镜组件的一部分。可激励四极光束偏转器568，以将CPB引导到参考孔隙577。基于参考孔隙577相对于预期CPB光轴579的预定偏移，由四极光束偏转器568提供的光束偏转可用来确定CPB传播中的误差，并且施加适当的校正或补偿偏转以将CPB与预期CPB光轴579对准。如图5C所示，CPB 585由四极光束偏转器568偏转，以形成偏离预期光轴579的交叉点587，使得CPB 585入射到参考孔隙577上。在参考孔隙577与预期CPB光轴有预定位移的情况下，可选择要由四极光束偏转器568施加的偏转，以使CPB与预期CPB光轴对准。这类补偿在下面的图5A-5B中更详细地描述。
在施加适当的CPB校正的情况下，CPB被引导到八极光束扫描仪578或其它光束扫描仪，然后被引导到一个或多个透镜，如适合于高分辨率成像的透镜580和适合于提供超高分辨率的透镜582。通常，在激活四极偏转器以使CPB相对于预期CPB轴579对准的情况下，使用光束扫描仪578相对于样品扫描CPB。在典型的图像采集（或工作模式）期间，将施加适当的补偿偏转。在其它时间，施加一系列补偿偏转，以便可施加适当的补偿偏转。
图5A-5B图示了类似于图5C所示的CPB柱的部分，其中光束交叉点相对于轴处于不同的偏移，并且光束偏转器可用来对准CPB光束。一些物镜未示出，并且在扫描用于成像的样品中使用的光束扫描仪（如八极扫描仪578）在图5A-5B中通常被示为590。如图5A所示，在工作或成像模式下，CPB系统500将CPB 501引导到光束偏转器502。如图5A所示，光束偏转器502被配置为引导到CPB透镜504、506，以形成位于CPB系统轴（或主轴）512上的交叉点508。然后，CPB传播到限定孔隙的光束510。然后将CPB 501沿轴512通过CPB透镜514引导到附加CPB光学器件590和试样。在曲线520中示出了光束电流，所述光束电流作为相对于轴512的偏移的函数。用光束偏转器502施加适当的光束偏转，使得CPB沿轴512传播。然后可用通常与一个或多个物镜相关联的一个或多个附加光束偏转器来扫描此轴对准的光束。
图5B图示了确定要由光束偏转器502施加以在对准模式下对准CPB的光束偏转。如图所示，光束偏转器502被激励以产生光束偏转，从而产生光束交叉点528。通过适当的偏转，CPB被引导到限定在CPB透镜514的第一电极522中的参考孔隙523，用于在用作中间电极526中的法拉第杯的腔524中收集电荷。在曲线540中示出了检测到的光束电流，所述光束电流作为与参考孔隙523对准的光束偏移的函数。曲线540准许确定相对于轴512的光束偏转，并且这可用来建立使CPB 501相对于试样或光束限定孔隙（如光束限定孔隙510）居中或偏转所需的光束偏转。通过施加这类光束偏转，可在工作模式下激活用于样品扫描的光束偏转器，用于样品成像或样品处理。在典型实例中，CPB透镜506为磁透镜并产生旋转以及位移，但未示出旋转。
实例6
参考图6，将如场发射源的CPB源602耦合到聚光透镜606，以产生旨在沿优选轴604传播的CPB 608。如图所示，CPB 608通常不沿优选轴604传播，并且即使CPB 608如最初对准那样进行传播，后续未对准也会使得CPB光束偏移。CPB 608可为从聚光镜606退出时的准直光束、会聚光束或发散光束。一个或多个光束扫描仪或偏转器610和一个或多个CPB透镜（如代表性透镜612）可被定位成从聚光透镜606接收CPB 608。光束偏转驱动器和/或控制器622耦合到光束扫描仪/偏转器610，以产生偏转的光束614。相对于由孔板616限定的孔隙617扫描偏转的光束614，并且用法拉第杯618检测光束的透射部分。使用电流表620测量检测到的CPB电流，并且将测量值耦合到偏转驱动器/控制器622。
偏转驱动器/控制器622沿多个正交轴或以其它方式在孔板616上以光栅图案引导偏转的光束，并且记录由电流表620确定的电流。参考孔隙617通常相对于优选轴604固定，并且存储参考孔隙和优选轴604的偏移量（ΔX，ΔY）。确定使偏转光束608在孔隙617中居中的光束偏转值，并且基于偏移量（ΔX，ΔY），确定使得偏转光束608沿轴604传播的光束偏转器驱动值。光束扫描仪/偏转器610可用来产生与优选轴604的任意光束偏移，从而在沿优选轴604的任何位置处补偿光束位置误差。
所记录的电流（I）和光束偏转值（X，Y）或扫描仪驱动值（VX，VY）被存储在存储器624中，并且可在显示器上作为图像呈现给用户，但通常由偏转驱动器622或用单独的处理器进行处理，以在没有视觉显示的情况下建立与参考孔隙617中的光束中心相关联的驱动值。
实例7
图7图示了用于检测CPB未对准并将CPB对准到主轴的代表性方法700。在CPB对准期间，通过施加校正偏转来更新施加到光束偏转器（如图1的光束偏转器122）的工作偏转驱动值。在正常系统操作（如样品处理和样品成像）期间，工作偏转驱动可沿主轴引导CPB。基于对准偏转驱动值的变化来确定校正偏转。对准偏转驱动值可引导CPB通过偏离主轴的参考位置传播。参考位置可为参考孔隙的中心或检测器的检测表面的中心。工作偏转驱动值和对准偏转驱动值可各自包括用于使光束在两个正交方向上偏转的两个分量。对准偏转驱动是通过相对于参考位置扫描CPB来确定。方法700可通过执行保存在成像系统的非暂时性存储器上的指令来实施。方法700可从系统通电开始启动。
在702，任选地执行初始对准，以确定光束偏转器的初始工作偏转驱动值和初始对准偏转驱动值。初始对准可在工厂内对准期间或在系统服务期间执行。初始工作偏转驱动值和对准偏转驱动值可存储在成像系统的非暂时性存储器中。
在704，从成像系统的非暂时性存储器加载工作偏转驱动（Vo）和对准偏转驱动（Va）。
在706，确定CPB传播是否将被对准。在一个实例中，以固定的时间间隔执行CPB对准。在另一个实例中，响应于操作员或技术员的启动而执行CPB对准。在另一个实例中，在样品交换期间执行CPB对准。在又一个实例中，在系统排气或泵送期间执行CPB对准。当样品固持器上没有样品时，CPB可对准。如果未选择对准，则在708，在系统工作模式期间使用当前工作偏转驱动。举例来说，当前工作偏转驱动在样品成像或样品处理期间被施加到光束偏转器。此外，方法700在708继续监测系统状况。如果确定了附加CPB对准，则系统进入对准模式。
在710，可任选地关闭CIV阀。在关闭CIV阀时，真空室的第一体积和第二体积（如图1的第一体积112A和第二体积112B）被气密地分离，并且CPB光束不进入第二体积或不照射样品。
在712，相对于参考位置扫描CPB以确定新对准偏转驱动（Va'）。举例来说，如图2所示，光束偏转器驱动CPB扫描偏离主轴的参考孔隙。CPB扫描基于在704加载的当前对准偏转驱动。举例来说，可通过向光束偏转器提供添加到对准偏转驱动值的振荡扫描信号来驱动光束偏转器以扫描参考孔隙。参考孔隙可由偏离主轴的检测器限定。在扫描CPB时，可记录偏转驱动值和经过参考孔隙的扫描光束的对应光束电流。可基于所记录的光束电流来确定对准偏转驱动值。举例来说，对准偏转驱动值为对应于最大检测光束电流的偏转驱动值。
在714，基于对准偏转驱动值的变化来计算工作偏转驱动的校正偏转（Vc）。举例来说，校正偏转可基于在712确定的新对准偏转驱动和在704加载的当前对准偏转驱动之间的差，即（Va'-Va）来确定。在一个实例中，校正偏转可与对准偏转驱动的变化成比例。校正偏转可为由加权因子加权的对准偏转驱动的变化。加权因子可为系统特定的和预定的。在一些实例中，可能需要在确定校正偏转时补偿系统非线性。如果在704新测量的对准偏转驱动与加载的（或当前的）对准偏转驱动相同，则校正偏转为零。
在716，如果校正偏转为零，则不需要另外的CPB调整，并且方法700进行到步骤708。否则，在718，更新并保存工作偏转驱动和对准偏转驱动。可通过将校正偏转施加到在704加载的当前工作偏转驱动来更新工作偏转驱动。举例来说，可通过将校正偏转添加到当前工作偏转驱动，即（Vc+Vo）来更新工作偏转驱动。更新的对准偏转驱动可为在712确定的新对准偏转驱动。
在720，如果CPB对准停止，则方法700退出。CPB对准可能会停止，例如响应系统断电、操作员的命令或系统关闭。否则，在722将更新的工作偏转驱动设置为当前工作偏转驱动，并且在708将其施加到系统工作模式。
实例8
图8和以下论述旨在提供对可实施所公开的技术的实例性计算环境的简要概述。此外，所公开的技术可用其它计算机系统配置来实施，包括手持式装置、多处理器系统、基于微处理器的或可编程的消费电子产品、网络PC、小型计算机、大型计算机等。还可在由通过通信网络链接的远程处理装置执行任务的分布式计算环境中实践所公开的技术。
参考图8，用于实施所公开的技术的实例性系统包括呈实例性常规PC 800形式的通用计算装置，所述通用计算装置包括一个或多个处理单元802、系统存储器804和将包括系统存储器804的各种系统部件耦合到一个或多个处理单元802的系统总线806。系统总线806可为若干类型的总线结构中任何一种，其包括存储器总线或存储器控制器、外围总线和使用各种总线架构中任何一种的局部总线。实例性系统存储器804包括只读存储器（ROM）808和随机存取存储器（RAM）810。基本输入/输出系统（BIOS）812存储在ROM 808中，所述基本输入/输出系统含有帮助在PC 800内的元件之间传递信息的基本例程。在图8的实例中，将用于CPB系统的控制、分析、成像和其它操作模式的数据和处理器可执行指令存储在存储器810A中，所述操作模式包括光束偏转器的控制、对应于参考位置（如参考孔隙）的光束偏转的确定。将如参考值和图像I（X，Y）或I（VX，VY）的光束偏转值存储在存储器810B中，并且将校正值或参考值存储在存储器810C中。
实例性PC 800进一步包括一个或多个存储装置830，如用于从硬盘读取和向硬盘写入的硬盘驱动、用于从可移动磁盘读取或向可移动磁盘写入的磁盘驱动以及光盘驱动。这类存储装置可分别通过硬盘驱动接口、磁盘驱动接口和光盘驱动接口连接到系统总线806。驱动及其相关联的计算机可读介质为PC 800提供计算机可读指令、数据结构、程序模块和其它数据的非易失性存储。可存储可由PC访问的数据的其它类型的计算机可读介质，如磁带盒、闪存卡、数字视频盘。
多个程序模块可存储在存储装置830中，所述存储装置包括操作系统、一个或多个应用程序、其它程序模块和程序数据。用户可通过一个或多个输入装置840（如键盘）和指点装置（如鼠标）向PC 800输入命令和信息。监视器846或其它类型的显示装置也通过如视频适配器的接口连接到系统总线806。
可使用到一个或多个远程计算机（如远程计算机860）的逻辑连接在网络化环境中操作PC 800。在一些实例中，包括一个或多个网络或通信连接850。远程计算机860可为另一台PC、服务器、路由器、网络PC或对等装置或其它常见网络节点，并且通常包括上文关于PC800描述的许多或所有元件，尽管在图8中仅仅图示了存储器存储装置862。个人计算机800和/或远程计算机860可连接到逻辑局域网（LAN）和广域网（WAN）。
一般注意事项
如本申请书和权利要求书中所使用，除非上下文另外明确指示，否则单数形式“一个（a/an）”和“所述（the）”包括复数形式。此外，术语“包括”意指“包含”。另外，术语“耦合”不排除在耦合项之间存在中间元件。
在本文中所描述的系统、设备和方法不应解释为以任何方式进行限制。相反，本公开内容针对各种公开的实施例（单独和与彼此的各种组合和子组合）的所有新颖和非显而易见特征和方面。所公开的系统、方法和设备不限于任何具体方面或特征或其组合，所公开的系统、方法和设备也不要求存在任何一个或多个具体优点或解决的问题。任何操作理论均是为了便于解释，但所公开的系统、方法和设备不限于这类操作理论。
尽管为了方便呈现，以特定顺序次序描述了所公开的方法中的一些的操作，但应当理解，除非特定排序是具体语言所要求的，否则此描述方式涵盖重新布置。举例来说，按顺序描述的操作在一些情况下可被重新布置或同时执行。此外，为了简单起见，附图可能没有示出所公开的系统、方法和设备可与其它系统、方法和设备结合使用的各种方式。此外，本说明书有时使用像“产生”和“提供”等术语来描述所公开的方法。这些术语是所执行的实际操作的高水平抽象。对应于这些术语的实际操作将取决于特定实施方式而变动，并且本领域的普通技术人员可容易地辨别实际操作。
在一些实例中，值、程序或设备被称为“最低”、“最佳”、“最小”等。将被认识到的是，这类描述旨在指示可在许多使用的功能替代方案中进行选择，并且这类选择不需要更好、更小或者优选于其它选择。
参考指示为“上方”、“下方”、“上部”、“下部”等的方向来描述实例。这些术语用于方便描述，但不暗示任何特定的空间取向。
鉴于本公开内容的原理可施加到许多可能的实施例，应认识到，图示的实施例仅仅为优选实例且不应被视为限制本公开内容的范围。

Claims (15)

1. 一种用于操作带电粒子束（CPB）显微镜的方法，其包含：
向光束偏转器提供第一光束偏转驱动，以引导CPB经过偏离主轴的参考位置；和
向所述光束偏转器提供第二光束偏转驱动，以沿主光束轴传播所述CPB，其中所述第二光束偏转驱动是基于所述第一光束偏转驱动而确定的。
2.根据权利要求1所述的方法，其中引导所述CPB经过参考位置包括引导所述CPB的中心轴经过参考位置。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述参考位置由检测器限定，并且引导所述CPB经过所述参考位置包括将所述CPB的至少一部分引导到所述检测器上。
4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包含相对于所述参考位置扫描所述CPB；和基于所扫描的由所述检测器接收的CPB确定所述第一光束偏转驱动。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述检测器偏离所述主轴。
6. 一种用于操作带电粒子束（CPB）显微镜的方法，其包含：
在对准模式下操作所述CPB显微镜并确定对光束偏转器的第一光束偏转驱动，以引导CPB经过偏离主轴的参考位置；和
在工作模式下操作所述CPB显微镜并向所述光束偏转器提供第二光束偏转驱动，以沿主光束轴传播所述CPB，所述第二光束偏转驱动是基于所述第一光束偏转驱动而确定的。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第二光束偏转驱动在所述工作模式期间是恒定的。
8.根据权利要求6至7中任一项所述的方法，其进一步包含在所述工作模式下操作所述CPB显微镜之后，在所述对准模式下操作所述CPB显微镜并更新所述第一光束偏转驱动。
9.根据权利要求8所述的方法，其进一步包含基于所述第一光束偏转驱动的变化来确定校正偏转；基于所述校正偏转更新所述第二光束偏转驱动；和当在所述工作模式期间操作所述CPB显微镜时，向所述光束偏转器提供所更新的第二光束偏转驱动。
10.一种带电粒子束（CPB）显微镜，其包含：
源，其用于生成CPB；
光束偏转器，其用于使所述CPB相对于主轴偏转；
检测器，其位置偏离用于CPB对准的所述主轴；和
控制器，其具有存储在非暂时性存储器中的处理器和计算机可读指令，所述控制器被配置为：
向所述光束偏转器提供第一光束偏转驱动，以引导所述CPB经过偏离主轴的参考位置，其中所述参考位置由所述检测器限定；和
向所述光束偏转器施加第二光束偏转驱动，以沿主光束轴传播所述CPB并照射样品，所述第二光束偏转驱动是基于所述第一光束偏转驱动而确定的。
11.根据权利要求10所述的CPB显微镜，其中所述控制器进一步被配置为：相对于所述检测器扫描所述CPB并用所述光束偏转器来确定所述第一光束偏转驱动。
12.根据权利要求10所述的CPB显微镜，其进一步包括样品固持器，和位于所述光束偏转器下游的第二光束偏转器，用于扫描相对于所述样品固持器的沿所述主轴传播的所述CPB。
13.根据权利要求10所述的CPB显微镜，其进一步包含第二检测器，用于检测因响应于所述CPB的照射而从所述样品发射的通量。
14.根据权利要求10所述的CPB显微镜，其中所述第二光束偏转驱动是在没有由所述样品固持器固持的样品的情况下确定的。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的CPB显微镜，其进一步包含真空隔离阀，所述真空隔离阀限定真空罩的第一部分和第二部分，其中所述CPB源和所述光束偏转器位于所述第一部分中且样品固持器位于所述第二部分中。
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