CN114334590A - 用于校正带电粒子系统中的两倍五阶寄生像差的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

用于校正带电粒子系统中的两倍五阶寄生像差的方法和系统。根据本公开的用于校正带电粒子系统中的两倍五阶寄生像差的校正器包含：第一校正组件，当第一激励被施加到所述第一校正组件时，所述第一校正组件产生第一四极场；以及第二校正组件，当第二激励被施加到所述第二校正组件时，所述第二校正组件产生第二四极场。根据本公开的校正器还包含四极，所述四极当在所述带电粒子显微镜系统中使用时定位在所述第二校正组件与样品之间，所述四极产生第三四极场。当所述带电粒子显微镜使用时，所述第三四极场与至少所述第一四极场和所述第二四极场组合地校正所述五阶两倍像差。

Description

用于校正带电粒子系统中的两倍五阶寄生像差的方法和系统
背景技术
粒子光学显微镜利用圆形透镜引导电子/带电粒子束来照射样本。然而，圆形透镜产生正球面像差系数，所述正球面像差系数限制更大的张角并且抑制分辨率和探针电流。为了解决这个问题，当前的粒子光学显微镜结合多极校正器以减小和/或校正球面像差。使用当前的校正器系统，除了寄生两倍五阶像差之外，可以归零/校正高达五阶的所有像差。
因此，这种两倍五阶像差是限制当前带电粒子光学显微镜的成像能力的基本障碍，尤其是对于大于40 mrad的半张角。因此，期望减小寄生两倍五阶像差，以允许带电粒子系统在此状态下以增强的分辨率运行。
发明内容
根据本公开的还校正带电粒子系统中的寄生两倍五阶寄生像差的球面像差校正器包含第一校正组件，当第一激励被施加到所述第一校正组件时，所述第一校正组件产生第一四极场；以及第二校正组件，当第二激励被施加到所述第二校正组件时，所述第二校正组件产生第二四极场。当在所述带电粒子显微镜系统中使用时，所述第二校正组件定位在所述第一校正组件与样品之间。根据本公开的所述校正器还包含第三四极，所述第三四极当在所述带电粒子显微镜系统中使用时定位在所述第二校正组件与所述样品之间，所述第三四极产生第三四极场。当所述带电粒子显微镜处于使用中时，所述第三四极场与至少所述第一四极场和所述第二四极场组合地校正所述五阶两倍像差。
根据本公开的带电粒子显微镜系统包含：样品支架，所述样品支架被配置成保持样品；发射器，所述发射器被配置成朝着所述样品发射带电粒子束；以及聚焦柱，所述聚焦柱被配置成将所述带电粒子束聚焦到所述样品上。所述带电粒子显微镜系统进一步包含用于校正带电粒子系统中的两倍五阶寄生像差的球面像差校正器和S5校正器。当在带电粒子显微镜系统中使用时，所述S5校正器定位在产生负CS的所述球面像差校正器与产生正CS的物镜之间。这两种校正器包括第一校正组件和第二校正组件，所述第一校正组件和所述第二校正组件在向其施加激励时各自产生四极场。所述S5校正器包含四极，所述四极当在所述带电粒子显微镜系统中使用时定位在所述第二校正组件与所述样品之间，所述四级产生第三四极场，当所述带电粒子显微镜处于使用中时，所述第三四极场与所述第一四极场和所述第二四极场组合地校正所述五阶两倍像差，而不影响低阶的2倍像差。在一些实施例中，所述第一校正组件和/或所述第二校正组件中的每个校正组件都是所述球面像差校正器的组件元件。可替代地，在一些实施例中，所述第一校正组件可以是所述球面校正器的组件部分，并且所述第二校正组件可以定位在所述球面校正器与所述四极元件之间。
附图说明
参考附图描述详细描述。在附图中，附图标记最左侧数字标识附图标记第一次出现在附图中的附图。不同附图中的相同附图标记指示相似或相同的项。
图1展示了根据本发明的用于校正两瓣五阶像差S5的示例校正器系统。
图2展示了根据本发明的用于检查样品的组件的示例带电粒子显微镜系统，所述示例带电粒子显微镜系统的光学柱包含用于校正两倍五阶像差S5的校正器系统。
图3展示了根据本公开的具有定位在带电粒子束的轴向交叉处的四极透镜的校正器系统的示意性布局。
图4和5展示了根据本公开的具有定位在带电粒子束的轴向交叉处的四极透镜的校正器系统的光学行为。
图6展示了根据本公开的校正器系统的示意性布局，其中四极透镜未定位在带电粒子束的轴向交叉处。
贯穿附图的若干视图，相同的附图标记指代对应的部分。通常，在附图中，以实线展示了可能包含在给定实例中的元件，而以虚线展示了对于给定实例而言任选的元件。然而，以实线展示的元件对于本公开的所有实例不是必需的，并且以实线示出的元件可以在不脱离本公开的范围的情况下从特定实例中省略。
具体实施方式
本文包含用于校正寄生两倍五阶像差的校正器系统及其操作方法。更具体地，本文公开的校正器系统使用四极透镜，所述四极透镜被定位和/或以其它方式被配置成校正带电粒子显微镜系统中的五阶两瓣S5像差。当在带电粒子显微镜系统中使用时，所述四极透镜定位在产生负CS的所述球面像差校正器与产生正CS的物镜之间。在许多实施方案中，寄生两倍五阶像差可能至少部分地由这种球面像差校正器中的机械误差引起。
在根据本发明的校正器系统的一些实施例中，当在带电粒子显微镜系统中使用时，四极透镜定位在带电粒子束的轴向交叉处。例如，四极透镜可以是带电粒子显微镜系统的传递光学器件的组件。在此类实施例中，四极透镜被激励成使得其产生的四极场校正两倍五阶像差。
在本发明的其它实施例中，当在带电粒子显微镜系统中使用时，四极透镜未定位在带电粒子束的轴向交叉处。在此类实施例中，校正器系统包含一对校正组件，所述一对校正组件在向其施加激励时各自产生四极场，并且当在带电粒子显微镜系统中使用时，四极定位在所述校正组件中的一个校正组件与样品之间。产生第一四极场的第一组件可以是邻近校正器的分离元件，或者可以是最接近样品的多极组件或校正器。例如，对于四极-八极校正器，最接近样品的多极可能已经产生四极场，在这种情况下，第一四极是这个多极所产生的另外的四极场（通常具有不同的方向）。在另一个实例中，在六极校正器中，最接近样品的主六极可以用作这种第一组件，其中带电粒子束被略微离轴地发送穿过这个六极，从而模仿四极场的效应（即，有效地充当消象散器）。
除了影响两倍五阶两瓣S5像差之外，当四极透镜未定位在束的轴向交叉中时，所述透镜所产生的场还影响两倍一阶像差A1和两倍三阶像差S3。这允许第一校正组件和第二校正组件被选择性地定位、激励和/或以其它方式配置成使得其各自产生抵消、消除和/或以其它方式校正系统中的A1、S3和S5像差的两倍一阶像差A1、两倍三阶像差S3和两倍五阶像差S5。具体地，第一校正组件和第二校正组件可以被选择性地定位、激励和/或以其它方式配置成使得其产生的场建立抵消在四极透镜未定位在轴向交叉点处时四极透镜所产生的A1和S3像差的A1和S3像差。以此方式，三个四极场的组合效应是仅产生S5像差，所述S5像差被调谐成使得其抵消带电粒子系统内产生的寄生S5（例如，Cs校正器加上物镜所产生的）。
在一些实施例中，所述一对校正组件可以是球面像差校正器的组件部分。可替代地，在其它实施例中，所述至少一对校正组件可以对应于第一校正组件，所述第一校正组件可以是这种球面像差校正器的组件，并且第二校正组件可以定位在球面像差校正器与四极透镜之间。此外，在这些实施例中的一些实施例中，四极透镜可以是这种球面像差校正器的延伸（即，组件）。四极透镜产生第三四极场，当带电粒子显微镜处于使用中时，所述第三四极场与第一四极场和第二四极场组合地校正五阶两倍像差。
根据本公开的校正像差对应于正像差被负像差抵消，使得正像差与负像差之和归零、基本上归零和/或减小到最佳值（例如，减小到其之和与一个或多个其它像差组合以平衡/校正高阶像差的值）。此外，在本文中术语多极、四极、六极、四极-八极等用于描述多极场、四极场、六极场、四极-八极场等，而不是被配置成产生这些场的物理装置。
图1是根据本发明的用于校正两瓣五阶像差S5的示例校正器系统100的图示。图1中的描述和箭头特定于SEM或STEM系统中的探针校正器。示例多极校正器100至少包含校正组件102和第二校正组件104。校正组件各自是用于在向其施加激励时产生电磁场（例如，可旋转四极场）的光学元件，如多极、消象散器等。如本文所使用的，如施加到多极的术语“激励”是指施加到对应多极的激励电压或激励电流。例如，在校正器100被用在电子显微镜柱中的实施例中，激励可以是指施加到特定多极的电流，所述电流导致所述特定多极产生多极场。
多极是显示n/2倍旋转对称性的光学元件，其中n是偶数。因此，多极的实例包含偶极、四极、六极等。例如，具有8个磁轭/电极的多极可以在任何朝向上产生偶极场、四极场和六极场。在一些实施例中，校正组件中的一个或两个校正组件可以是两倍消象散器（也被称为四极透镜）。
在SEM或STEM系统的操作期间，带电粒子束106沿着中心轴线108被引导朝着校正器系统100的第一端110。当在带电粒子显微镜系统内使用校正器时，第二校正组件104位于第一校正组件102与粒子光学透镜之间。例如，第二校正组件104在图1中被示出为位于第一校正组件102的下游（即，带电粒子束106在其与第二校正组件104相互作用之前与第一校正组件102相互作用）。然而，本领域的技术人员将理解，在校正器系统100被设计成用于在TEM系统内操作的实施例中，校正器100将定位在样品的下游，并且如图1中所示的带电粒子束108的路径将被反向（即，其将在与第一校正组件102相互作用之前与第二校正组件104相互作用。在一些实施例中，一个或多个光学组件（例如，透镜、多极、其它校正器组件等）可以定位在第一校正组件102与第二第一校正组件104之间。可替代地，在一些实施例中，在第一校正组件102与第二第一校正组件104之间可以不存在组件。向第一校正组件102和第二校正组件104中的每个校正组件施加激励，使得所述第一校正组件和第二校正组件产生引导带电粒子束106的电磁场，从而入射到样本上。
在一些实施例中，第一校正组件102和第二校正组件104各自是球面像差校正器的组件元件。图1中示出了任选的第一球面像差校正器系统120以展示此类实施例，其中第一校正组件102和第二校正组件104组件定位在任选的球面像差校正器系统120内。可替代地，在一些实施例中，第一校正组件102可以是球面像差校正器的组件元件，而第二校正组件104定位在球面像差校正器的下游。任选的第二球面像差校正器系统122在图1中示出以展示此类实施例。在根据本发明的又另外的实施例中，第一校正组件102和第二校正组件104中的每个校正组件当在带电粒子系统中使用时可以定位在球面像差校正器与样品之间。任选的第三球面像差校正器系统124在图1中示出以展示此类实施例。
根据本发明，第一校正组件102、第二校正组件104和其间的传递光学器件（包含第三四极场）的贡献至少部分地产生显著的两倍五阶两瓣S5像差。此外，第一校正组件102、第二校正组件104和其间的传递光学器件的贡献还可以至少部分地产生两倍一阶像差A1和两倍三阶像差S3。
图1进一步将示例校正器系统100示出为包含四极透镜112，所述四极透镜在校正器系统100在带电粒子显微镜系统内使用时定位在第二校正组件104与样品之间（例如，在SEM/STEM系统中在第二校正组件104的下游，并且在TEM系统中在第二校正组件104的上游）。四极透镜112定位在具有负Cs的球面校正器与具有正Cs的物镜之间。四极透镜112被定位、激励和/或以其它方式配置成使得四极透镜112所产生的多极场校正至少部分地第一校正组件102、第二校正组件104和其间的传递光学器件所产生的两倍五阶两瓣S5像差。例如，在四极透镜112是两倍消象散器的情况下，所述四极透镜被定位、激励和/或以其它方式配置成使得四极透镜112所产生的场在一个轴向方向上充当正透镜并且在垂直轴向方向上充当负透镜，从而使得所述场校正（i）两倍五阶两瓣S5像差，并且在一些实施例中还校正（ii）两倍一阶像差A1和两倍三阶像差S3中的一个或两个。第一校正组件102、第二校正组件104和四极透镜112所产生的四极场中的每个四极场均对两倍一阶像差A1、两倍三阶像差S3、两倍五阶两瓣S5像差具有贡献。因此，因为可以调整第一校正组件102、第二校正组件104和四极透镜112中的每一个的定位和/或配置，所以用户具有定位和/或配置这三个元件的三个自由度，使得所述三个组件对两倍一阶像差A1、两倍三阶像差S3、两倍五阶两瓣S5像差的总贡献组合以使所述三个像差中的每个像差无效。
在一些实施例中，四极透镜112定位在带电粒子束108的轴向交叉点处。当以此方式定位在轴向交叉点处时，施加到四极透镜112的激励能够被调谐，使得其产生的场减小、消除和/或以其它方式校正两倍五阶两瓣S5像差，而不会对其它像差引入显著影响。具体地，当定位在轴向交叉点处时，四极透镜112所产生的场改变校正器出射平面114与物镜之间的有效漂移空间（即，引起漂移空间在平行于发射轴的第一平面中的缩短，同时引起漂移空间在垂直于第一平面并且还平行于发射轴的第二平面中的加长），从而使得减小、消除和/或以其它方式校正两倍五阶两瓣S5像差。
可替代地，在四极透镜112未定位在带电粒子束108的轴向交叉点处的情况下，除了影响两倍五阶两瓣S5像差之外，四极透镜112所产生的场还抵消、消除和/或以其它方式校正示例校正器系统100中的两倍一阶像差A1和两倍三阶像差S3。在此类实施例中，第一校正组件102、第二校正组件104和四极透镜112被定位、激励和/或以其它方式配置成使得其单独产生的任何A1、S3和/S5场组合以抵消、消除和/或以其它方式校正示例校正器系统100中的A1、S3和/或S5像差。未定位在轴向交叉点处的四极透镜112、第一校正组件102和第二校正组件104所产生的场在垂直于发射轴210的xy平面中都具有相同的朝向。在此类实施例中，第一校正组件102和第二校正组件104被定位、激励和/或以其它方式配置成使得其产生的场引起两倍一阶像差A1和抵消一阶像差A1的两倍三阶像差S3以及未定位在轴向交叉点处的第三四极透镜112所产生的两倍三阶像差S3。因此，在此类实施例中，由第一校正组件102、第二校正组件104和四极112中的每一个引起的组合S5抵消、消除和/或以其它方式校正球面像差校正器的寄生S5。
在一些实施例中，示例校正器系统100可以包含中间多极116和/或一个或多个传递透镜118。在图1中，多极校正器100被展示为包括多个光学组件（即，多极和透镜）的盒子。在各个实施例中，这些光学组件可以由保护性和/或支撑结构包封或部分地包封。另外，在包含这种结构的实施例中，所述光学组件中的一个或多个光学组件可以不在所述结构内。图1还示出了至少一个另外的校正组件120。所述至少一个另外的多极102的单独多极可以定位在第一校正组件102的上游、第二校正组件104的下游、第一校正组件102与第二校正组件104之间或其组合。
图2是根据本发明的用于检查样品202的组件的示例带电粒子显微镜系统200的图示，所述带电粒子显微镜系统的光学柱包含用于校正两倍五阶像差S5的校正器系统100。示例带电粒子显微镜系统200可以包含电子显微镜（EM）设置或电子光刻设置，所述电子显微镜设置或电子光刻设置被配置成用带电粒子束204（通常是电子束或离子束）照射和/或以其它方式冲击样品202。在各个实施例中，带电粒子显微镜系统200可以是或包含一种或多种不同类型的EM和/或带电粒子显微镜，如但不限于扫描电子显微镜（SEM）、扫描透射电子显微镜（STEM）、透射电子显微镜（TEM）、带电粒子显微镜（CPM）、双束显微镜系统等。另外，在一些实施例中，TEM也能够作为STEM进行操作。图2示出了作为STEM系统206的一个或多个示例带电粒子显微镜系统200。
示例带电粒子显微镜系统200包含带电粒子源208（例如，热电子源、肖特基发射源（Schottky-emission source）、场发射源、液态金属离子源、等离子体离子源等），所述带电粒子源沿着发射轴210并且朝着加速器透镜212发射带电粒子束204。发射轴210是沿着示例带电粒子显微镜系统200的长度从带电粒子源208延伸并且穿过样品202的中心轴线。
加速器透镜212使带电粒子束204加速/减速、聚焦和/或引导所述带电粒子束朝着聚焦柱214。聚焦柱214使带电粒子束204聚焦，使得所述带电粒子束入射在样品202上。另外，聚焦柱214校正和/或调谐带电粒子束204的像差（例如，几何像差、色像差）。在图2中，聚焦柱214被展示为包含根据本发明的校正器系统100、传递透镜218和物镜220。校正器系统100包含第一校正组件102和第二校正组件104，所述第一校正组件和所述第二校正组件产生促成两倍五阶像差S5的场。在一些实施例中，第一校正组件102和第二校正组件104各自是球面像差校正器的组件元件。可替代地，在一些实施例中，第一校正组件102可以是球面像差校正器的组件元件，而第二校正组件104定位在球面像差校正器的下游。在任一实施例中，球面校正器可以产生负CS。校正器系统100还被示出为包含四极透镜112，所述四极透镜被定位和/或以其它方式被配置成使得其产生两倍五阶像差S5，所述两倍五阶像差与第一校正组件102和第二校正组件104所产生的像差组合以校正带电粒子显微镜系统300中的两倍五阶像差S5。在许多实施方案中，寄生两倍五阶像差可能至少部分地由这种球面像差校正器中的机械误差引起。图2展示了四极透镜112被定位在带电粒子束204的轴向交叉处。
物镜220是使带电粒子束204聚焦到样品202上的一点的光学元件。物镜220产生正CS。物镜220可以包括单极片透镜、磁性静电复合透镜、静电检测器物镜或另一种类型的物镜。
图2进一步将示例带电粒子显微镜系统200展示为包含保持样品202的样品支架222。示例带电粒子显微镜系统200还被示出为包含检测器224，所述检测器被配置成检测由于带电粒子束204入射在样品202上而穿过样品202的带电粒子226。另外，示例带电粒子显微镜系统200被展示为包含用于使带电粒子束204扫描样品202的表面的像散校正和扫描线圈228。例如，通过操作扫描线圈228，可以使带电粒子束204的方向移位，从而使得带电粒子束撞击样品202的不同位置。示例带电粒子显微镜系统200进一步包含定位在样品202与检测器224之间的一个或多个投影透镜230。
图2进一步将示例带电粒子显微镜系统200示出为任选地包含计算装置232。本领域的技术人员将理解，图2中所描绘的计算装置232仅是说明性的，并且不旨在限制本公开的范围。计算系统和装置可以包含可以执行所指示的功能的硬件或软件的任何组合，包含计算机、网络装置、互联网设备、PDA、无线电话、控制器、示波器、放大器等。计算装置232还可以连接到未展示的其它装置，或者替代地可以作为独立系统操作。
图3展示了根据本公开的校正器系统的示意性布局，所述校正器系统具有定位在带电粒子束的轴向交叉处的四极透镜。图3示出了包括第一校正组件102、第二校正组件104和中间多极116的校正器系统100。在图3中所描绘的实施例中，第二校正组件104定位在平面302处。图3示出了沿着中心轴线108朝着样品306发射的带电粒子束的轴向射线304。具体地，图3展示了朝着放大带电粒子束的横向透镜118离开平面302的轴向射线304。四极透镜112被示出为定位在包含带电粒子束的轴向交叉的平面308中。物镜310被进一步描绘为将带电粒子束放大到样品306上。图3将第一校正组件102和第二校正组件104中的每个校正组件展示为是罗斯六极校正器（Rose hexapole corrector）内的组件。然而，在其它实施例中，可以使用不同类型的球面像差校正系统。此外，如以上所讨论的，在其它实施例中，第一校正组件102和第二校正组件104中的一个或两个可以与球面像差校正系统分离。
图4和5是展示了根据本公开的具有定位在带电粒子束的轴向交叉处的四极透镜的校正器系统的光学行为的图。具体地，图4和5分别展示了所述校正器系统在xy平面和yz平面中的光学行为。
例如，图4示出了四极透镜112被定位和激励以便产生在xz平面中施加负透镜效应的场。这种透镜效应光束在图4中由场射线402示出。可替代地，图5示出了四极透镜112被定位和激励成使得其产生的场在yz平面中正放大带电粒子束。这种透镜效应在图5中由场射线502示出。以此方式，因为四极透镜112在一个轴向方向上充当正透镜并且在垂直轴向方向上充当负透镜，所以四极透镜112会引起两倍五阶两瓣S5像差的校正。这就是所谓的组合像差。更熟悉的组合像差是C5（5阶，圆柱对称），如果圆形透镜替代四极透镜112，则将产生所述C5。此外，因为四极透镜定位在带电粒子束的轴向交叉处，所以其产生的场对两倍一阶像差A1和/或两倍三阶像差S3具有可忽略不计的影响（并且因此未产生）。
图6展示了根据本公开的校正器系统的示意性布局，其中四极透镜未定位在带电粒子束的轴向交叉处。图6示出了包括第一校正组件102和第二校正组件104的校正器系统。在图6中所描绘的实施例中，第一校正组件102定位在平面602处。图6示出了沿着中心轴线108朝着样品606发射的带电粒子束的轴向射线604。具体地，图6展示了朝着放大带电粒子束的横向透镜118离开平面602的轴向射线604。四极透镜112被示出为定位在不包含带电粒子束604的轴向交叉的平面608中。物镜610被进一步描绘为将带电粒子束放大到样品606上。
在以下列举的段落中描述了根据本公开的本发明主题的实例。
A1. 一种用于校正带电粒子系统中的五阶两倍像差的校正系统，所述校正系统包括：第一校正组件，当第一激励被施加到所述第一校正组件时，所述第一校正组件产生第一四极场；第二校正组件，当第二激励被施加到所述第二校正组件时，所述第二校正组件产生第二四极场，其中所述第二校正组件当在所述带电粒子系统中使用时定位在所述第一校正组件与样品之间；以及四极，当第三激励被施加到所述四极时，所述四极产生第三四极场，其中所述四极当在所述带电粒子系统中使用时定位在所述第二校正组件与所述样品之间，并且当所述带电粒子系统处于使用中时，所述第三四极场与至少所述第一四极场和所述第二四极场组合地校正所述五阶两倍像差。
A1.1. 根据段落A1所述的校正系统，其中所述第一校正组件和所述第二校正组件是球面像差校正器的组件元件。
A1.2. 根据段落A1所述的校正系统，其中所述第一校正组件是球面像差校正器的组件元件，并且所述第二校正组件定位在所述球面像差校正器的下游。
A1.3. 根据段落A1.1到A1.2中任一项所述的校正系统，其中所述球面像差校正器产生负CS，并且当在带电粒子显微镜系统中使用时，所述四极定位在所述球面像差校正器与产生正CS的物镜之间。
A1.4. 根据段落A1到A.1.3中任一项所述的校正系统，其中所述五阶两倍像差至少部分地由所述第一校正组件、所述第二校正组件和/或所述球面像差校正器中的一个或多个机械误差引起。
A1.5. 根据段落A1到A.1.4中任一项所述的校正系统，其中所述球面像差校正器是Cs + Cc –校正器。
A2. 根据段落A1所述的校正系统，其中所述第一四极场和所述第二四极场至少部分地产生所述五阶两倍像差。
A2.1. 根据段落A2所述的校正系统，其中所述第三激励被调谐成使得所述第三四极场产生互补五阶两倍像差，并且其中所述互补五阶两倍像差与至少部分地由所述第一四极场和所述第二四极场产生的所述五阶两倍像差组合，使得所述五阶两倍像差在所述带电粒子系统中得以校正。
A3. 根据段落A1到A2.1中任一项所述的校正系统，其中所述四极透镜定位在带电粒子束的轴向交叉处。
A3.1. 根据段落A3所述的校正系统，其中因为所述四极定位在所述带电粒子束的所述轴向交叉处，所以所述四极未产生两倍一阶像差A1。
A3.2. 根据段落A3所述的校正系统，其中因为所述四极定位在所述带电粒子束的所述轴向交叉处，所以所述四极未产生两倍三阶像差S3。
A3.3. 根据段落A3到A3.2中任一项所述的校正系统，其中因为所述四极定位在所述带电粒子束的所述轴向交叉处，所以所述四极产生可忽略不计的两倍一阶像差A1。
A3.4. 根据段落A3到A3.2中任一项所述的校正系统，其中因为所述四极定位在所述带电粒子束的所述轴向交叉处，所以所述四极产生可忽略不计的两倍三阶像差S3。
A4. 根据段落A1到A3.4中任一项所述的校正系统，其中四极透镜未定位在带电粒子束的轴向交叉处。
A4.1. 根据段落A4所述的校正系统，其中因为所述四极未定位在所述带电粒子束的所述轴向交叉处，所以所述四极产生两倍一阶像差A1。
A4.2. 根据段落A4所述的校正系统，其中因为所述四极未定位在所述带电粒子束的所述轴向交叉处，所以所述四极产生两倍三阶像差S3。
A4.3. 根据段落A4所述的校正系统，其中因为所述四极未定位在所述带电粒子束的所述轴向交叉处，所以所述四极产生两倍一阶像差A1和两倍三阶像差S3。
A4.4. 根据段落A4到A4.3中任一项所述的校正，其中所述第一校正组件和所述第二校正组件中的至少一个校正组件被定位、激励或以其它方式配置成使得所述第一四极场和所述第二四极场至少部分地产生互补两倍一阶像差。
A4.4.1. 根据段落A4.4所述的校正系统，其中所述互补两倍一阶像差与所述四极所产生的所述两倍一阶像差组合，使得所述两倍一阶像差在所述带电粒子系统中得以校正。
A4.5. 根据段落A4到A4.4.1中任一项所述的校正系统，其中所述第一校正组件和所述第二校正组件中的至少一个校正组件被定位、激励或以其它方式配置成使得所述第一四极场和所述第二四极场至少部分地产生互补两倍三阶像差。
A4.5.1. 根据段落A5所述的校正系统，其中所述互补两倍三阶像差与所述四极所产生的所述两倍三阶像差组合，使得所述两倍三阶像差在所述带电粒子系统中得以校正。
A5. 根据段落A1到A4.5.1中任一项所述的校正系统，其中所述四极透镜是两倍消象散器。
A6. 根据段落A1到A5中任一项所述的校正系统，其中所述第一校正组件和所述第二校正组件是四极。
A7. 根据段落A1到A6中任一项所述的校正系统，其中所述第一校正组件和所述第二校正组件是两倍消象散器。
A8. 根据段落A1到A7中任一项所述的校正系统，其中所述第一四极场是可旋转四极场。
A9. 根据段落A1到A8中任一项所述的校正系统，其中所述第二四极场是可旋转四极场。
A10. 根据段落A1到A9中任一项所述的校正系统，其中当在所述带电粒子系统中使用时，所述四极透镜成像到物镜上。
A11. 根据段落A1到A10中任一项所述的校正系统，其中所述四极透镜在第一平面中充当负透镜，并且在第二平面中充当正透镜。
A11.1. 根据段落A11所述的校正系统，其中所述第一平面垂直于所述第二平面。
A12. 根据段落A1到A11.1中任一项所述的校正系统，其中所述四极当在所述带电粒子系统中使用时改变所述第二校正组件与所述样品之间的有效漂移空间。
A13. 根据段落A1到A12中任一项所述的校正系统，其中所述带电粒子系统是带电粒子显微镜系统。
A14. 根据段落A1到A13中任一项所述的校正系统，其中所述带电粒子系统是电子显微镜系统。
B1. 一种用于校正带电粒子系统中的五阶两倍像差的校正系统，所述校正系统包括：球面像差校正器，所述球面像差校正器产生负CS；物镜，所述物镜产生正CS；以及四极，所述四极定位在所述球面像差校正器与所述物镜之间、在带电粒子束的轴向交叉处，其中当激励被施加到所述四极时，所述四极产生四极场，并且其中当所述带电粒子系统处于使用中时，所述四极场校正所述五阶两倍像差。
B1.1. 根据段落B1所述的校正系统，其中所述五阶两倍像差至少部分地由所述球面像差校正器中的一个或多个机械误差引起。
B2. 根据段落B1所述的校正系统，其中所述激励被调谐成使得所述四极场产生互补五阶两倍像差，并且其中所述互补五阶两倍像差与所述带电粒子系统的其它组件所产生的所述五阶两倍像差组合，使得所述五阶两倍像差在所述带电粒子系统中得以校正。
B3. 根据段落B1到B2中任一项所述的校正系统，其中所述球面像差校正器是Cs +Cc –校正器。
C1. 一种用于校正带电粒子系统中的五阶两倍像差的校正系统，所述校正系统包括：四极，当激励被施加到所述四极时，所述四极产生四极场，其中所述四极定位在所述带电粒子源与所述样品之间，并且所述四极场校正所述带电粒子显微镜中的所述寄生五阶两倍像差。
C2. 根据段落C1所述的校正系统，其中所述光学柱包括球面像差校正器和物镜，所述球面像差校正器和物镜至少部分地产生在所述带电粒子显微镜中的所述寄生五阶两倍像差。
C2.1. 根据段落C1所述的校正系统，其中所述四极定位在所述球面像差校正器与所述物镜之间、在带电粒子束的轴向交叉处；并且所述四极产生互补五阶两倍像差，所述互补五阶两倍像差与所述寄生五阶两倍像差组合，以校正所述带电粒子显微镜中的所述寄生五阶两倍像差。
C2.2. 根据段落C2到C2.1中任一项所述的校正系统，其中当所述带电粒子系统处于使用中时，所述球面像差校正器产生负CS并且所述物镜产生正CS。
C3. 根据段落C1到C2.2中任一项所述的校正系统，其中四极透镜未定位在所述带电粒子束的轴向交叉处，并且其中因为所述四极未定位在所述带电粒子束的所述轴向交叉处，所以所述四极产生两倍一阶像差和两倍三阶像差。
C3.1. 根据段落C3所述的校正系统，其中所述校正系统进一步包括：第一校正组件，当第一激励被施加到所述第一校正组件时，所述第一校正组件产生第一四极场；以及第二校正组件，当第二激励被施加到所述第二校正组件时，所述第二校正组件产生第二四极场，其中所述第二校正组件定位在所述第一校正组件与所述四极之间。
C3.1.1. 根据段落C3.1所述的校正系统，其中所述第一四极场和所述第二四极场至少部分地产生：互补两倍一阶像差，所述互补两倍一阶像差与所述四极所产生的所述两倍一阶像差组合，使得所述两倍一阶像差得以校正；以及互补两倍三阶像差，所述互补两倍三阶像差与所述四极所产生的所述两倍三阶像差组合，使得所述两倍三阶像差得以校正。
D1. 一种带电粒子显微镜，其包括：带电粒子源，所述带电粒子源被配置成朝着样品发射带电粒子束；光学柱，所述光学柱被配置成使所述带电粒子束聚焦到所述样品上，其中所述光学柱包括根据段落A1到A14、B1到B3或C1到C3.1.1中任一项所述的校正系统。
E1. 一种根据段落A1到A14、B1到B3或C1到C3.1.1中任一项所述的校正器的用途。
F1. 一种根据段落D1所述的带电粒子显微镜的用途。

Claims (20)

1.一种用于校正带电粒子系统中的寄生五阶两倍像差的校正系统，所述校正系统包括：
第一校正组件，当第一激励被施加到所述第一校正组件时，所述第一校正组件产生第一四极场；
第二校正组件，当第二激励被施加到所述第二校正组件时，所述第二校正组件产生第二四极场，其中所述第二校正组件当在所述带电粒子系统中使用时定位在所述第一校正组件与样品之间；以及
四极，当第三激励被施加到所述四极时，所述四极产生第三四极场，其中所述四极当在所述带电粒子系统中使用时定位在所述第二校正组件与所述样品之间，并且当所述带电粒子系统处于使用中时，所述第三四极场与至少所述第一四极场和所述第二四极场组合地校正所述寄生五阶两倍像差。
2.根据权利要求1所述的校正系统，其中所述第三四极场产生互补五阶两倍像差。
3.根据权利要求2所述的校正系统，其中所述第三激励被调谐成使得所述互补五阶两倍像差与所述寄生五阶两倍像差组合，使得所述寄生五阶两倍像差在所述带电粒子系统中得以校正。
4.根据权利要求1所述的校正系统，其中四极透镜定位在带电粒子束的轴向交叉处，并且其中因为所述四极定位在所述带电粒子束的所述轴向交叉处，所以所述四极未产生两倍一阶像差或两倍三阶像差。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的校正系统，其中所述四极透镜未定位在带电粒子束的轴向交叉处，并且其中因为所述四极未定位在所述带电粒子束的所述轴向交叉处，所以所述四极产生两倍一阶像差和两倍三阶像差。
6.根据权利要求5所述的校正系统，其中所述第一校正组件和所述第二校正组件中的至少一个校正组件被定位、激励或以其它方式配置成使得所述第一四极场和所述第二四极场至少部分地产生互补两倍一阶像差。
7.根据权利要求6所述的校正系统，其中所述互补两倍一阶像差与由所述四极所产生的所述两倍一阶像差组合，使得所述两倍一阶像差在所述带电粒子系统中得以校正。
8.根据权利要求7所述的校正系统，其中所述第一校正组件和所述第二校正组件中的至少一个校正组件被定位、激励或以其它方式配置成使得所述第一四极场和所述第二四极场至少部分地产生互补两倍三阶像差，并且其中所述互补两倍三阶像差与由所述四极所产生的所述两倍三阶像差组合，使得所述两倍三阶像差在所述带电粒子系统中得以校正。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的校正系统，其中所述第一校正组件和所述第二校正组件是球面校正器的组件元件。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的校正系统，其中所述第一校正组件是球面像差校正器的组件元件，并且所述第二校正组件定位在所述四极与所述球面像差校正器之间。
11.根据权利要求1-4中任一项所述的校正系统，其中所述第一校正组件和所述第二校正组件是四极。
12.根据权利要求1-4中任一项所述的校正系统，其中所述第一四极场和所述第二四极场是可旋转四极场。
13.根据权利要求1-4中任一项所述的校正系统，其中所述四极透镜在第一平面中充当负透镜并且在第二平面中充当正透镜，并且其中所述第一平面垂直于所述第二平面。
14.根据权利要求1-4中任一项所述的校正系统，其中所述四极当在所述带电粒子系统中使用时改变所述第二校正组件与所述样品之间的有效漂移空间。
15.根据权利要求1-4中任一项所述的校正系统，其中所述带电粒子系统包括被配置成产生负CS的球面校正器和产生正CS的物镜，并且其中所述四极定位在所述球面校正器与所述物镜之间。
16.一种用于校正带电粒子系统中的五阶两倍像差的校正系统，所述校正系统包括：
球面像差校正器，所述球面像差校正器产生负CS；物镜，所述物镜产生正CS；以及
四极，所述四极定位在所述球面像差校正器与所述物镜之间、在带电粒子束的轴向交叉处，其中当激励被施加到所述四极时，所述四极产生四极场，并且其中当所述带电粒子系统处于使用中时，所述四极场校正所述五阶两倍像差。
17.一种带电粒子显微镜，其包括：
带电粒子源，所述带电粒子源被配置成朝着样品发射带电粒子束；
光学柱，所述光学柱被配置成将所述带电粒子束聚焦到所述样品上，其中所述光学柱包括被配置成校正所述带电粒子显微镜中的寄生五阶两倍像差的校正系统，所述校正系统包括：
四极，当激励被施加到所述四极时，所述四极产生四极场，其中所述四极定位在所述带电粒子源与所述样品之间，并且所述四极场校正所述带电粒子显微镜中的所述寄生五阶两倍像差。
18.根据权利要求17所述的带电粒子显微镜，其中：
所述光学柱包括球面像差校正器和物镜，所述球面像差校正器和所述物镜至少部分地产生所述带电粒子显微镜中的所述寄生五阶两倍像差；
所述四极定位在所述球面像差校正器与所述物镜之间、在带电粒子束的轴向交叉处；并且
所述四极产生互补五阶两倍像差，所述互补五阶两倍像差与所述寄生五阶两倍像差组合以校正所述带电粒子显微镜中的所述寄生五阶两倍像差。
19.根据权利要求17和18中任一项所述的带电粒子显微镜，其中四极透镜未定位在所述带电粒子束的轴向交叉处，并且其中因为所述四极未定位在所述带电粒子束的所述轴向交叉处，所以所述四极产生两倍一阶像差和两倍三阶像差。
20.根据权利要求19所述的带电粒子显微镜，其中校正系统进一步包括：
第一校正组件，当第一激励被施加到所述第一校正组件时，所述第一校正组件产生第一四极场；以及
第二校正组件，当第二激励被施加到所述第二校正组件时，所述第二校正组件产生第二四极场，其中所述第二校正组件定位在所述第一校正组件与所述四极之间；并且
其中所述第一四极场和所述第二四极场至少部分地产生：
互补两倍一阶像差，所述互补两倍一阶像差与由所述四极所产生的所述两倍一阶像差组合，使得所述两倍一阶像差得以校正；以及
互补两倍三阶像差，所述互补两倍三阶像差与由所述四极所产生的所述两倍三阶像差组合，使得所述两倍三阶像差得以校正。
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