CN114300325B - 带电粒子束装置及调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种带电粒子束装置及调整方法，所述装置包括：第一聚焦透镜和第二聚焦透镜对带电粒子束进行聚焦；第一偏转电极用于使所述带电粒子束偏转并能到达所述第二聚焦透镜的出口孔的所有区域，以获取所述第二聚焦透镜的出口孔的图像；计算单元根据所述第二聚焦透镜的出口孔的图像，确定所述第二聚焦透镜的中心位置；调节系统基于所述第二聚焦透镜的中心位置，将所述带电粒子束的中心位置、所述第一聚焦透镜的中心位置调节至所述第二聚焦透镜的中心位置所在的竖直线上。本发明通过确定所述第二聚焦透镜的中心位置来调节所述带电粒子束和第一聚焦透镜的位置，减少待测样品的成像球差，并提高了所述带电粒子束装置的分辨率。

Description

带电粒子束装置及调整方法

技术领域

本发明涉及带电粒子束的传输技术领域，尤其涉及一种带电粒子束装置及调整方法。

背景技术

带电粒子束装置(如扫描电子显微镜，聚焦离子束显微镜等装置)的构成，如图1所示。图1中所示的该带电粒子束装置的工作原理是：粒子源101发射出的带电粒子束102依次通过聚焦透镜103、偏转电极104和聚焦透镜105到达待测样品106表面。所述带电粒子束102在经过聚焦透镜103和聚焦透镜105的时候，被汇聚成微细粒子束轰击所述待测样品106，所述偏转电极104可以使所述带电粒子束在水平面的X/Y方向偏转，以实现所述带电粒子束102对所述待测样品106表面的扫描，并根据扫描结果对所述待测样品106的表面形貌进行成像。此类带电粒子束装置中的带电粒子束102在通过所述聚焦透镜103和所述聚焦透镜105时，如果所述带电粒子束102偏离所述聚焦透镜103和所述聚焦透镜105的中心时，会产生较大的球差，该球差的引入会导致所述带电粒子束轰击到所述待测样品106的束斑直径增大，从而致使该带电粒子束装置的样品成像的分辨率变差。故高分辨率的带电粒子成像对所述粒子源、所述聚焦透镜103和所述聚焦透镜105的中心之间的对准精度有较高的要求。

在现有技术中，通常通过旋转旋钮使得所述粒子源、所述电磁透镜1和所述电磁透镜2的中心对准。但是这种操作存在一些缺点，例如：1)通过调节旋钮这种机械方式来实现所述粒子源、所述聚焦透镜103和所述聚焦透镜105的中心对准，使得所述中心对准的精度较差；2)在对所述粒子源、所述聚焦透镜103和所述聚焦透镜105的中心进行对准的过程中，需要根据所述待测样品成像后的图像中心相对于所述待测样品中心的偏移量来判断是否对准，但是没有办法判断成像后的图像是否发生偏移，所以导致判断结果不够准确，进而影响对准结果。

因此，为了提高带电粒子束、聚焦透镜的中心对准的精确度，减少待测样品的球差，本发明提出了一种带电粒子束装置及调整方法。

发明内容

本发明实施例提供了一种带电粒子束装置及调整方法，并通过确定所述带电粒子束和所述第一聚焦透镜的对位特征，来调节所述带电粒子束和所述第一聚焦透镜的位置以减少待测样品的成像球差，并提高了所述带电粒子束装置的分辨率。

第一方面，本发明提供一种带电粒子束装置，包括：粒子源，所述粒子源为用于释放照射到待测样本表面的带电粒子束；聚焦系统，所述聚焦系统包括在竖直方向上排列的第一聚焦透镜和第二聚焦透镜，且所述第二聚焦透镜相比于所述第一聚焦透镜更接近所述待测样品，所述第一聚焦透镜和所述第二聚焦透镜用于对所述带电粒子束进行聚焦，所述第一聚焦透镜和所述第二聚焦透镜均具有供所述带电粒子束穿行的出口孔；偏转系统，所述偏转系统位于所述第一聚焦透镜和所述第二聚焦透镜之间，所述偏转系统包括第一偏转电极和偏转单元，所述偏转单元用于使所述带电粒子束到达待测样本表面并偏转扫描以获取所述待测样本表面的成像图；所述第一偏转电极用于使所述带电粒子束到达所述第二聚焦透镜的出口孔的所有区域，以获取所述第二聚焦透镜的出口孔的图像；计算单元，根据所述第二聚焦透镜的出口孔的图像，确定所述第二聚焦透镜的中心位置；调节系统，所述调节系统基于所述第二聚焦透镜的中心位置，将所述带电粒子束的中心位置、所述第一聚焦透镜的中心位置调节至所述第二聚焦透镜的中心位置所在的竖直线上。

其有益效果在于：本发明通过所述第一偏转电极使所述带电粒子束到达所述第二聚焦透镜的出口孔的所有区域，并获取所述第二聚焦透镜的出口孔的图像，使得所述计算单元根据所述第二聚焦透镜的出口孔的图像，确定所述第二聚焦透镜的中心位置，即确定所述带电粒子束和所述第一聚焦透镜的对位特征，并根据该对位特征，将所述带电粒子束的中心位置、所述第一聚焦透镜的中心位置调节至所述第二聚焦透镜的中心位置所在的竖直线上，减少所述待测样品的成像球差，提高了所述带电粒子束装置的样品成像的分辨率。

可选地，所述调节系统包括第一调节件和第二调节件；所述第一调节件基于所述第二聚焦透镜的中心位置，将所述带电粒子束调节至所述第二聚焦透镜的中心位置所在的竖直线上；所述第二调节件基于所述第二聚焦透镜的中心位置，将所述第一聚焦透镜的中心位置调节至所述第二聚焦透镜的中心位置所在的竖直线上。其有益效果在于：本发明通过所述第一调节件基于所述第二聚焦透镜的中心位置，将所述带电粒子束调节至所述第二聚焦透镜的中心位置所在的竖直线上；所述第二调节件基于所述第二聚焦透镜的中心位置，将所述第一聚焦透镜的中心位置调节至所述第二聚焦透镜的中心位置所在的竖直线上，使得所述带电粒子束的中心位置、所述第一聚焦透镜的中心位置和所述第二聚焦透镜的中心位置位于同一竖直线上。

可选地，所述第一调节件为第一旋钮；所述第二调节件为第二旋钮。其有益效果在于：通过调节所述第一旋钮来调节所述带电粒子束的位置，且通过所述第二旋钮来调节所述第一聚焦透镜的位置，以使所述带电粒子束的中心位置、所述第一聚焦透镜的中心位置和所述第二聚焦透镜的中心位置位于同一竖直线上，该操作方式简单，实现方便。

可选地，所述第一调节件为第二偏转电极，所述第二偏转电极设置于所述第一聚焦透镜和所述第二聚焦透镜之间；所述第二调节件为第二旋钮。其有益效果在于：通过所述第一调节件为所述第二偏转电极，使得所述第二偏转电极对所述带电粒子束的中心位置自动调节至所述第二聚焦透镜的中心位置所在的竖直线上，比旋钮调节更加准确，提高了对准操作的可靠性。

可选地，所述第二偏转电极设置于所述第一偏转电极之上，或者所述第二偏转电极设置于所述第一偏转电极之下，或者所述第二偏转电极和所述第一偏转电极设置于同一水平线上，再或者所述第二偏转电极和所述第一偏转电极为同一电极。其有益效果在于：通过所述第二偏转电极和所述第一偏转电极之间有很多的位置关系，可以根据实际需求来设计所述第二偏转电极和所述第一偏转电极之间的位置关系，还可以通过将所述第二偏转电极和所述第一偏转电极设计为同一电极，来达到偏转和对准的目的，以使所述带电粒子束装置更加简约。

可选地，所述第一偏转电极为静电偏转电极或者磁偏转电极；所述第二偏转电极为静电偏转电极或者磁偏转电极。其有益效果在于：所述第一偏转电极和所述第二偏转电极的类型可以根据所述带电粒子束的电压具体设定。

进一步可选地，所述第一偏转电极为静电偏转电极时，所述第一偏转电极为呈4个子电极环形分布的结构，或者呈8个子电极环形分布的结构，再或者呈12个子电极环形分布的结构，还或者呈20个子电极环形分布的结构；第二电极为静电偏转电极时，所述第二偏转电极为呈4个子电极环形分布的结构，或者呈8个子电极环形分布的结构，再或者呈12个子电极环形分布的结构，还或者呈20个子电极环形分布的结构。其有益效果在于：通过具有至少设置4个子电极的第一偏转电极和第二偏转电极，使得所述带电粒子束可以受到来自不同方向上的作用力的影响，以实现所述带电粒子束偏转的效果。

第二方面，本发明提供一种带电粒子束装置的调整方法，所述带电粒子束装置包括粒子源、聚焦系统、偏转系统、计算单元和调节系统，包括：所述粒子源为用于释放照射到待测样本表面的带电粒子束；所述聚焦系统包括第一聚焦透镜和第二聚焦透镜，通过所述第一聚焦透镜和所述第二聚焦透镜对所述带电粒子束进行聚焦；所述偏转系统包括第一偏转电极和偏转单元，所述偏转单元使所述带电粒子束到达待测样本表面并偏转扫描以获取所述待测样本表面的成像图；所述第一偏转电极使所述带电粒子束偏转并能到达所述第二聚焦透镜的出口孔的所有区域，以获取所述第二聚焦透镜的出口孔的图像；所述计算单元根据所述第二聚焦透镜的出口孔的图像，确定所述第二聚焦透镜的中心位置；所述调节系统基于所述第二聚焦透镜的中心位置，将所述带电粒子束的中心位置、所述第一聚焦透镜的中心位置调节至所述第二聚焦透镜的中心位置所在的竖直线上。

其有益效果在于：本发明通过所述第一偏转电极使所述带电粒子束到达所述第二聚焦透镜的出口孔的所有区域，并获取所述第二聚焦透镜的出口孔的图像，使得所述计算单元根据所述第二聚焦透镜的出口孔的图像，确定所述第二聚焦透镜的中心位置，即确定所述带电粒子束和所述第一聚焦透镜的对位特征，根据该对位特征，将所述带电粒子束的中心位置、所述第一聚焦透镜的中心位置调节至所述第二聚焦透镜的中心位置所在的竖直线上，减少所述待测样品的成像球差，提高了所述带电粒子束装置的样品成像的分辨率。

可选地，所述调节系统包括第一调节件和第二调节件；所述第一调节件基于所述第二聚焦透镜的中心位置，将所述带电粒子束的中心位置调节至所述第二聚焦透镜的中心位置所在的竖直线上；所述第二调节件基于所述第二聚焦透镜的中心位置，将所述第一聚焦透镜的中心位置调节至所述第二聚焦透镜的中心位置所在的竖直线上。其有益效果在于：本发明通过所述第一调节件基于所述第二聚焦透镜的中心位置，将所述带电粒子束调节至所述第二聚焦透镜的中心位置所在的竖直线上；所述第二调节件基于所述第二聚焦透镜的中心位置，将所述第一聚焦透镜的中心位置调节至所述第二聚焦透镜的中心位置所在的竖直线上，使得所述带电粒子束的中心位置、所述第一聚焦透镜的中心位置和所述第二聚焦透镜的中心位置位于同一竖直线上。

可选地，所述第一调节件为第一旋钮；所述第二调节件为第二旋钮。其有益效果在于：通过调节所述第一旋钮来调节所述带电粒子束的位置，且通过所述第二旋钮来调节所述第一聚焦透镜的位置，以使所述带电粒子束的中心位置、所述第一聚焦透镜的中心位置和所述第二聚焦透镜的中心位置位于同一竖直线上，该操作方式简单，实现方便。

可选地，所述第一调节件为第二偏转电极；所述第二调节件为第二旋钮。其有益效果在于：通过所述第一调节件为所述第二偏转电极，使得所述第二偏转电极对所述带电粒子束的中心位置自动调节至所述第二聚焦透镜的中心位置所在的竖直线上，比旋钮调节更加准确，提高了对准操作的可靠性。

进一步可选地，所述第一偏转电极为静电偏转电极或者磁偏转电极；所述第二偏转电极为静电偏转电极或者磁偏转电极。其有益效果在于：静电偏转电极适用于所述带电粒子束为低压电子束的时候，而磁偏转电极适用于所述带电粒子束为高压电子束的时候，所述第一偏转电极和所述第二偏转电极的类型可以根据所述带电粒子束的电压具体设定。

附图说明

图1为一种带电粒子束装置；

图2为本申请实施例提供的一种带电粒子束装置；

图3为本申请实施例提供的一种带电粒子束装置的调整方法。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。其中，在本申请实施例的描述中，以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一种”、“该”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解，在本申请以下各实施例中，“至少一个”、“一个或多个”是指一个或两个以上(包含两个)。术语“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系；例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A、B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“连接”包括直接连接和间接连接，除非另外说明。“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

在本申请实施例中，“示例性地”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性地”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性地”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

本申请实施例提供一种带电粒子束装置，其结构如图2所示，所述带电粒子束装置包括：粒子源201、聚焦系统、偏转系统204、计算单元(图2未示出)和调节系统。

所述粒子源201释放出照射到待测样本206表面的带电粒子束202；所述聚焦系统包括在竖直方向上排列的第一聚焦透镜203和第二聚焦透镜205，且所述第二聚焦透镜205相比于所述第一聚焦透镜203更接近所述待测样品206，所述第一聚焦透镜203和所述第二聚焦透镜205用于对所述带电粒子束202进行聚焦，所述第一聚焦透镜203和所述第二聚焦透镜205均具有供所述带电粒子束202穿行的出口孔；所述偏转系统204位于所述第一聚焦透镜203和所述第二聚焦透镜205之间，所述偏转系统204包括第一偏转电极(图2未示出)和偏转单元(图2未示出)，所述偏转单元用于使所述带电粒子束202到达待测样本206表面并偏转扫描以获取所述待测样本206表面的成像图；所述第一偏转电极用于使所述带电粒子束202到达所述第二聚焦透镜205的出口孔的所有区域，以获取所述第二聚焦透镜205的出口孔的图像；所述计算单元根据所述第二聚焦透镜205的出口孔的图像，确定所述第二聚焦透镜205的中心位置；所述调节系统基于所述第二聚焦透镜205的中心位置，将所述带电粒子束202的中心位置、所述第一聚焦透镜203的中心位置调节至所述第二聚焦透镜205的中心位置所在的竖直线上。

示例性地，所述第二聚焦透镜205相对于所述第一聚焦透镜203来说，更靠近所述待测样品，且所述第二聚焦透镜205固定在样品室的真空腔(附图未示出)内，通过使所述带电粒子束202在第一偏转电极的作用下到达所述第二聚焦透镜205的出口孔的所有区域，以获取所述第二聚焦透镜205的出口孔的图像，进而使得所述计算单元根据所述第二聚焦透镜205的出口孔的图像，确定所述第二聚焦透镜205的中心位置，即确定所述粒子源201和所述第一聚焦透镜203的对位特征，然后将所述带电粒子束202的中心位置和所述第一聚焦透镜203的中心位置调节至所述第二聚焦透镜205的中心位置所在的竖直线上。从而确保所述带电粒子束装置在工作时，所述带电粒子束可以依次通过所述第一聚焦透镜203和所述第二聚焦透镜205的中心，减少所述待测样品206的成像球差，提高所述带电粒子束装置的样品成像分辨率。其中，所述第一偏转电极中通入交流电源，以实现对所述带电粒子束进行更大距离的偏转，使所述带电粒子束可以达到所述第二聚焦透镜的出口孔的所有区域。

实施例中所提到的所述第一聚焦透镜203为静电透镜或磁透镜；所述第二聚焦透镜205为静电透镜或磁透镜。所述静电透镜是由具有旋转对称形状的金属电极系统制成的，其中每个电极都有一定的电势，可以产生旋转对称的静电场，这种电场对带电粒子的运动轨迹产生折射作用。所述磁透镜一般都是利用载流螺线管中激发的磁场来实现磁聚焦现象的。在实际应用中，大多用载流的线圈所激发的磁场来实现磁聚焦作用。由于这种线圈的作用与光学中的透镜作用相似，故称磁透镜。在显像管、电子显微镜和真空器件中，常用磁透镜来聚焦电子束。在本实施例中，所述第一聚焦透镜203和所述第二聚焦透镜205可以是静电透镜或磁透镜，提高了所述第一聚焦透镜203和所述第二聚焦透镜205的应用范围。

并且，所述粒子源201为电子源或离子源，使得所述装置既可以应用于所述电子源对待测样品的扫描成像，也可以应用于所述离子源对待测样品的扫描成像。

在再一种可能的实施例中，所述调节系统包括第一调节件和第二调节件；所述第一调节件基于所述第二聚焦透镜205的中心位置，将所述带电粒子束调节至所述第二聚焦透镜205的中心位置所在的竖直线上；所述第二调节件基于所述第二聚焦透镜205的中心位置，将所述第一聚焦透镜203的中心位置调节至所述第二聚焦透镜205的中心位置所在的竖直线上。

在一种可能的实施例中，如图2所示，所述第一调节件为第一旋钮207；所述第二调节件为第二旋钮208。在本实施例中，通过调节所述第一旋钮207来调节所述带电粒子束的位置，且通过所述第二旋钮208来调节所述第一聚焦透镜203的位置，以使所述带电粒子束202的中心位置、所述第一聚焦透镜203的中心位置和所述第二聚焦透镜205的中心位置位于同一竖直线上，该操作方式简单，实现方便。

在又一种可能的实施例中，所述第一调节件为第二偏转电极，所述第二偏转电极设置于所述第一聚焦透镜203和所述第二聚焦透镜205之间；所述第二调节件为第二旋钮。在本实施例中，通过所述第二偏转电极通入直流电源，实现所述带电粒子束202的中心位置的微调，以实现所述带电粒子束202的中心位置与所述第二聚焦透镜之间的对准，该操作更加可靠，准确度更高。

在本实施例中，可以根据实际需求来设计所述第二偏转电极和所述第一偏转电极之间的位置关系。在还一种可能的实施例中，所述第二偏转电极设置于所述第一偏转电极之上，或者所述第二偏转电极设置于所述第一偏转电极之下，或者所述第二偏转电极和所述第一偏转电极设置于同一水平线上，再或者所述第二偏转电极和所述第一偏转电极为同一电极。本实施例还可以通过将所述第二偏转电极和所述第一偏转电极设计为同一电极，来达到偏转和对准的目的，以使所述带电粒子束装置更加简约。

在再一种可能的实施例中，所述第一偏转电极为静电偏转电极或者磁偏转电极；所述第二偏转电极为静电偏转电极或者磁偏转电极。

在本实施例中，静电偏转电极适用于所述带电粒子束为低压电子束的时候，而磁偏转电极适用于所述带电粒子束为高压电子束的时候，所述第一偏转电极和所述第二偏转电极的类型可以根据所述带电粒子束的电压具体设定。

在一种可能的实施例中，所述第一偏转电极为静电偏转电极时，所述第一偏转电极为呈4个子电极环形分布的结构，或者呈8个子电极环形分布的结构，再或者呈12个子电极环形分布的结构，还或者呈20个子电极环形分布的结构；第二电极为静电偏转电极时，所述第二偏转电极为呈4个子电极环形分布的结构，或者呈8个子电极环形分布的结构，再或者呈12个子电极环形分布的结构，还或者呈20个子电极环形分布的结构。示例性地，本实施例最优的设计方式是所述第一偏转电极和所述第二偏转电极均呈8个子电极环形分布的结构，因为此时可以使所述带电粒子束受到多个方向的作用力，且该设计方式又容易实现，即在保证所述带电粒子束受到来自多个方向的作用力，又不需要设置过多的电路，以实现更好的偏转效果。

本申请实施例提供一种带电粒子束装置的调整方法，所述带电粒子束装置包括粒子源、聚焦系统、偏转系统、计算单元和调节系统，其流程如图3所示，具体步骤如下：

S301，所述粒子源为用于释放照射到待测样本表面的带电粒子束。

S302，所述聚焦系统包括第一聚焦透镜和第二聚焦透镜，通过所述第一聚焦透镜和所述第二聚焦透镜对所述带电粒子束进行聚焦。

S303，所述偏转系统包括第一偏转电极和偏转单元，所述偏转单元使所述带电粒子束到达待测样本表面并偏转扫描以获取所述待测样本表面的成像图；所述第一偏转电极使所述带电粒子束偏转并能到达所述第二聚焦透镜的出口孔的所有区域，以获取所述第二聚焦透镜的出口孔的图像。

S304，所述计算单元根据所述第二聚焦透镜的出口孔的图像，确定所述第二聚焦透镜的中心位置。

S305，所述调节系统基于所述第二聚焦透镜的中心位置，将所述带电粒子束的中心位置、所述第一聚焦透镜的中心位置调节至所述第二聚焦透镜的中心位置所在的竖直线上。

示例性地，所述第二聚焦透镜相对于所述第一聚焦透镜来说，更靠近所述待测样品，且所述第二聚焦透镜固定在样品室的真空腔(附图未示出)内，通过使所述带电粒子束到达所述第二聚焦透镜的出口孔的所有区域，以获取所述第二聚焦透镜的出口孔的图像，进而使得所述计算单元根据所述第二聚焦透镜的出口孔的图像，确定所述第二聚焦透镜的中心位置，即确定所述粒子源和所述第一聚焦透镜的对位特征，然后将所述带电粒子束和所述第一聚焦透镜的中心位置调节至所述第二聚焦透镜的中心位置所在的竖直线上。从而确保所述带电粒子束装置在工作时，所述带电粒子束可以依次通过所述第一聚焦透镜和所述第二聚焦透镜的中心，减少所述待测样品的成像球差，提高所述带电粒子束装置的样品成像分辨率。其中，所述第一偏转电极中通入交流电源，以实现对所述带电粒子束进行更大距离的偏转，使所述带电粒子束可以达到所述第二聚焦透镜的出口孔的所有区域。

在实施例中所提到的所述第一聚焦透镜为静电透镜或磁透镜；所述第二聚焦透镜为静电透镜或磁透镜。所述静电透镜是由具有旋转对称形状的金属电极系统制成的，其中每个电极都有一定的电势，可以产生旋转对称的静电场，这种电场对带电粒子的运动轨迹产生折射作用。所述磁透镜一般都是利用载流螺线管中激发的磁场来实现磁聚焦现象的。在实际应用中，大多用载流的线圈所激发的非均匀磁场来实现磁聚焦作用。由于这种线圈的作用与光学中的透镜作用相似，故称磁透镜。在显像管、电子显微镜和真空器件中，常用磁透镜来聚焦电子束。在本实施例中，所述第一聚焦透镜和所述第二聚焦透镜可以是静电透镜或磁透镜，提高了所述第一聚焦透镜和所述第二聚焦透镜的应用范围。

并且，所述粒子源为电子源或离子源，使得所述装置既可以应用于所述电子源对待测样品的扫描成像，也可以应用于所述离子源对待测样品的扫描成像。

在再一种可能的实施例中，所述第一调节件基于所述第二聚焦透镜的中心位置，将所述带电粒子束的中心位置调节至所述第二聚焦透镜的中心位置所在的竖直线上；所述第二调节件基于所述第二聚焦透镜的中心位置，将所述第一聚焦透镜的中心位置调节至所述第二聚焦透镜的中心位置所在的竖直线上。

在一种可能的实施例中，所述第一调节件为第一旋钮；所述第二调节件为第二旋钮。本实施例通过调节所述第一旋钮来调节所述带电粒子束的位置，且通过所述第二旋钮来调节所述第二聚焦透镜的位置，以使所述带电粒子束的中心位置、所述第一聚焦透镜的中心位置和所述第二聚焦透镜的中心位置位于同一竖直线上，该操作方式简单，实现方便。

再有一种可能的实施例中，所述第一调节件为第二偏转电极；所述第二调节件为第二旋钮。在本实施例中，通过所述第二偏转电极通入直流电源，实现所述带电粒子束的中心位置的微调，以实现所述带电粒子束的中心位置与所述第二聚焦透镜之间的对准，该操作更加可靠，准确度更高。也可以直接在第一偏转电极上通入直流电源(即当所述第一偏转电极和所述第二偏转电极为同一电极时)来实现所述带电粒子束的中心位置的微调。

在还一种可能的实施例中，所述第一偏转电极为静电偏转电极或者磁偏转电极；所述第二偏转电极为静电偏转电极或者磁偏转电极。其在本实施例中，静电偏转电极适用于当所述带电粒子束为低压电子束的时候，而磁偏转电极适用于所述带电粒子束为高压电子束的时候，所述第一偏转电极和所述第二偏转电极的类型可以根据所述带电粒子束的电压具体设定。

以上所述，仅为本申请实施例的具体实施方式，但本申请实施例的保护范围并不局限于此，任何在本申请实施例揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请实施例的保护范围之内。因此，本申请实施例的保护范围应以该权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种带电粒子束装置，其特征在于，包括：

粒子源，所述粒子源为用于释放照射到待测样本表面的带电粒子束；

聚焦系统，所述聚焦系统包括在竖直方向上排列的第一聚焦透镜和第二聚焦透镜，且所述第二聚焦透镜相比于所述第一聚焦透镜更接近所述待测样本，所述第一聚焦透镜和所述第二聚焦透镜用于对所述带电粒子束进行聚焦，所述第一聚焦透镜和所述第二聚焦透镜均具有供所述带电粒子束穿行的出口孔；

偏转系统，所述偏转系统位于所述第一聚焦透镜和所述第二聚焦透镜之间，所述偏转系统包括第一偏转电极和偏转单元，所述偏转单元用于使所述带电粒子束到达待测样本表面并偏转扫描以获取所述待测样本表面的成像图；所述第一偏转电极用于使所述带电粒子束偏转并能到达所述第二聚焦透镜的出口孔的所有区域，以获取所述第二聚焦透镜的出口孔的图像；

计算单元，根据所述第二聚焦透镜的出口孔的图像，确定所述第二聚焦透镜的中心位置；

调节系统，所述调节系统基于所述第二聚焦透镜的中心位置，将所述带电粒子束的中心位置、所述第一聚焦透镜的中心位置调节至所述第二聚焦透镜的中心位置所在的竖直线上。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述调节系统包括第一调节件和第二调节件；

所述第一调节件基于所述第二聚焦透镜的中心位置，将所述带电粒子束调节至所述第二聚焦透镜的中心位置所在的竖直线上；

所述第二调节件基于所述第二聚焦透镜的中心位置，将所述第一聚焦透镜的中心位置调节至所述第二聚焦透镜的中心位置所在的竖直线上。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，

所述第一调节件为第一旋钮；所述第二调节件为第二旋钮。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，

所述第一调节件为第二偏转电极，所述第二偏转电极设置于所述第一聚焦透镜和所述第二聚焦透镜之间；

所述第二调节件为第二旋钮。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二偏转电极设置于所述第一偏转电极之上，或者所述第二偏转电极设置于所述第一偏转电极之下，或者所述第二偏转电极和所述第一偏转电极设置于同一水平线上，再或者所述第二偏转电极和所述第一偏转电极为同一电极。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一偏转电极为静电偏转电极或者磁偏转电极；所述第二偏转电极为静电偏转电极或者磁偏转电极。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一偏转电极为静电偏转电极时，所述第一偏转电极为呈4个子电极环形分布的结构，或者呈8个子电极环形分布的结构，再或者呈12个子电极环形分布的结构，还或者呈20个子电极环形分布的结构；

第二电极为静电偏转电极时，所述第二偏转电极为呈4个子电极环形分布的结构，或者呈8个子电极环形分布的结构，再或者呈12个子电极环形分布的结构，还或者呈20个子电极环形分布的结构。

8.一种带电粒子束装置的调整方法，所述带电粒子束装置包括粒子源、聚焦系统、偏转系统、计算单元和调节系统，其特征在于，包括：

所述粒子源为用于释放照射到待测样本表面的带电粒子束；

所述聚焦系统包括第一聚焦透镜和第二聚焦透镜，通过所述第一聚焦透镜和所述第二聚焦透镜对所述带电粒子束进行聚焦；

所述偏转系统包括第一偏转电极和偏转单元，所述偏转单元使所述带电粒子束到达待测样本表面并偏转扫描以获取所述待测样本表面的成像图；所述第一偏转电极使所述带电粒子束偏转并能到达所述第二聚焦透镜的出口孔的所有区域，以获取所述第二聚焦透镜的出口孔的图像；

所述计算单元根据所述第二聚焦透镜的出口孔的图像，确定所述第二聚焦透镜的中心位置；

所述调节系统基于所述第二聚焦透镜的中心位置，将所述带电粒子束的中心位置、所述第一聚焦透镜的中心位置调节至所述第二聚焦透镜的中心位置所在的竖直线上。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述调节系统包括第一调节件和第二调节件；

所述第一调节件基于所述第二聚焦透镜的中心位置，将所述带电粒子束的中心位置调节至所述第二聚焦透镜的中心位置所在的竖直线上；

所述第二调节件基于所述第二聚焦透镜的中心位置，将所述第一聚焦透镜的中心位置调节至所述第二聚焦透镜的中心位置所在的竖直线上。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，

所述第一调节件为第一旋钮；所述第二调节件为第二旋钮。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，

所述第一调节件为第二偏转电极；所述第二调节件为第二旋钮。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一偏转电极为静电偏转电极或者磁偏转电极；所述第二偏转电极为静电偏转电极或者磁偏转电极。