CN116246924A - 电子束控制装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电子束控制装置及方法。其中,所述电子束控制装置包括:第一生成组件和第二生成组件;所述第一生成组件,用于生成第一强度和/或第一方向的第一磁场,以调整穿过所述第一生成组件的所述扫描电子显微镜的发射组件发射的电子束的偏转角度和/或位移,使得电子束的光轴与所述扫描电子显微镜的第一聚焦组件的磁轴重合;所述第二生成组件,用于生成第二强度和/或第二方向的第二磁场,以调整穿过所述第二生成组件的来自所述第一生成组件的电子束的偏转角度和/或位移,使得电子束的光轴与所述扫描电子显微镜的第二聚焦组件的磁轴重合。
Description
技术领域
本申请涉及电子显微镜领域,尤其涉及一种电子束控制装置及方法。
背景技术
扫描电子显微镜是一种广泛应用于生物、半导体、材料等领域的电子成像设备,能够检测物体的微观结构和组成成分。
但是,在使用扫描电子显微镜得到物体成像的过程中,可能会产生像差(可以理解为实际成像与预测成像的偏差),从而影响物体的成像质量。
发明内容
为解决相关技术问题,本申请实施例提供一种电子束控制装置及方法。
本申请实施例的技术方案是这样实现的:
本申请实施例提供一种电子束控制装置,应用于扫描电子显微镜,包括:第一生成组件和第二生成组件;其中,
所述第一生成组件,用于生成第一强度和/或第一方向的第一磁场,以调整穿过所述第一生成组件的所述扫描电子显微镜的发射组件发射的电子束的偏转角度和/或位移,使得电子束的光轴与所述扫描电子显微镜的第一聚焦组件的磁轴重合;
所述第二生成组件,用于生成第二强度和/或第二方向的第二磁场,以调整穿过所述第二生成组件的来自所述第一生成组件的电子束的偏转角度和/或位移,使得电子束的光轴与所述扫描电子显微镜的第二聚焦组件的磁轴重合。
上述装置中,所述第一生成组件,包括:第一生成子组件和第二生成子组件;其中,
所述第一生成子组件,用于生成第三强度和/或第三方向的第三磁场,以调整穿过所述第一生成子组件的所述发射组件发射的电子束的偏转角度;
所述第二生成子组件,用于生成第四强度和/或第四方向的第四磁场,以调整穿过所述第二生成子组件的来自所述第一生成子组件的电子束的位移。
上述装置中,所述第二生成子组件,包括:第三生成子组件和第四生成子组件;其中,
所述第三生成子组件,用于生成第五强度和/或第五方向的第五磁场,以调整穿过所述第三生成子组件的来自所述第一生成子组件的电子束的偏转角度;
所述第四生成子组件,用于生成第六强度和/或第六方向的第六磁场,以调整穿过所述第四生成子组件的来自所述第三生成子组件的电子束的偏转角度;其中,所述第五磁场与所述第六磁场的强度相同,且方向相反。
上述装置中,所述第一聚焦组件具有中空结构,所述第一生成子组件设置在所述第一聚焦组件的中空结构内。
上述装置中,所述第二生成组件,包括:第五生成子组件和第六生成子组件;其中,
所述第五生成子组件,用于生成第七强度和/或第七方向的第七磁场,以调整穿过所述第五生成子组件的来自所述第一生成组件的电子束的位移;
所述第六生成子组件,用于生成第八强度和/或第八方向的第八磁场,以调整穿过所述第六生成子组件的来自所述第五生成子组件的电子束的偏转角度。
上述装置中,所述第五生成子组件,包括:第七生成子组件和第八生成子组件;其中,
所述第七生成子组件,用于生成第九强度和/或第九方向的第九磁场,以调整穿过所述第七生成子组件的来自所述第一生成组件的电子束的偏转角度;
所述第八生成子组件,用于生成第十强度和/或第十方向的第十磁场,以调整穿过所述第八生成子组件的来自所述第七生成子组件的电子束的偏转角度;其中,所述第九磁场与所述第十磁场的强度相同,且方向相反。
上述装置中,所述第二聚焦组件具有中空结构,所述第六生成子组件设置在所述第二聚焦组件的中空结构内。
本申请实施例还提供了一种电子束控制方法,应用于扫描电子显微镜,包括:
生成第一强度和/或第一方向的第一磁场,以调整穿过所述扫描电子显微镜的第一生成组件的所述扫描电子显微镜的发射组件发射的电子束的偏转角度和/或位移,使得电子束的光轴与所述扫描电子显微镜的第一聚焦组件的磁轴重合;
生成第二强度和/或第二方向的第二磁场,以调整穿过所述扫描电子显微镜的第二生成组件的来自所述第一生成组件的电子束的偏转角度和/或位移,使得电子束的光轴与所述扫描电子显微镜的第二聚焦组件的磁轴重合。
上述方案中,所述生成第一强度和/或第一方向的第一磁场,以调整穿过所述扫描电子显微镜的第一生成组件的所述扫描电子显微镜的发射组件发射的电子束的偏转角度和/或位移,包括:
生成第三强度和/或第三方向的第三磁场,以调整穿过所述第一生成组件中的第一生成子组件的所述发射组件发射的电子束的偏转角度;
生成第四强度和/或第四方向的第四磁场,以调整穿过所述第一生成组件中的第二生成子组件的来自所述第一生成子组件的电子束的位移。
上述方案中,所述生成第二强度和/或第二方向的第二磁场,以调整穿过所述扫描电子显微镜的第二生成组件的来自所述第一生成组件的电子束的偏转角度和/或位移,包括:
生成第七强度和/或第七方向的第七磁场,以调整穿过所述第二生成组件中的第五生成子组件的来自所述第一生成组件的电子束的位移;
生成第八强度和/或第八方向的第八磁场,以调整穿过所述第二生成组件中的第六生成子组件的来自所述第五生成子组件的电子束的偏转角度。
本申请实施例提供的电子束控制装置及方法,第一生成组件生成第一强度和/或第一方向的第一磁场,以调整穿过所述第一生成组件的所述扫描电子显微镜的发射组件发射的电子束的偏转角度和/或位移,使得电子束的光轴与所述扫描电子显微镜的第一聚焦组件的磁轴重合;第二生成组件生成第二强度和/或第二方向的第二磁场,以调整穿过所述第二生成组件的来自所述第一生成组件的电子束的偏转角度和/或位移,使得电子束的光轴与所述扫描电子显微镜的第二聚焦组件的磁轴重合。本申请实施例提供的方案,通过第一生成组件和第二生成组件生成特定大小和/或方向的磁场,以调整电子束在穿过上述组件时的位移和/或偏转角度,从而实现光轴和磁轴重合,如此,能够避免电子束发生倾斜或偏移而产生像差,保障了物体的成像质量。
附图说明
图1为本申请实施例第一种电子束控制装置的结构示意图;
图2为本申请实施例第二种电子束控制装置的结构示意图;
图3为本申请实施例第一生成组件的结构示意图;
图4为本申请实施例第三磁场的结构示意图;
图5为本申请实施例第三种电子束控制装置的结构示意图;
图6为本申请实施例第四种电子束控制装置的结构示意图;
图7为本申请实施例第五种电子束控制装置的结构示意图;
图8为本申请应用示例扫描电子显微镜对中装置的结构示意图;
图9为本申请应用示例扫描电子显微镜对中的方法流程示意图;
图10为本申请应用示例第一种部件未对中的结构示意图;
图11为本申请应用示例第一种调整部件对中的结构示意图;
图12为本申请应用示例第二种部件未对中的结构示意图;
图13为本申请应用示例第二种调整部件对中的结构示意图;
图14为本申请应用示例第三种部件未对中的结构示意图;
图15为本申请应用示例第三种调整部件对中的结构示意图;
图16为本申请应用示例第四种部件未对中的结构示意图;
图17为本申请应用示例一种偏转线圈组的结构示意图;
图18为本申请应用示例第四种调整部件对中的结构示意图;
图19为本申请实施例电子束控制的方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本申请再作进一步详细的描述。
扫描电子显微镜的主要原理是:由电子枪阴极发射出电子束,在加速电极的作用下,电子束经过两个电磁透镜(具有聚焦功能)聚焦成电子束探针(可以理解为一束很细的电子束)到达待测物体表面;其中,在物镜中扫描偏转电极的驱动下,电子束探针能够在待测物体表面进行阵列扫描(即按照时间或空间顺序进行扫描)。由于电子束探针具有较大能量,入射到待测物体表面时可以激发出二次电子、背散射电子等多种物理信号,这些物理信号由相应的探测器获取,并经过信号放大器进行信号放大和传输后,能够在服务器侧的显示屏上成像,从而能够得到待测物理的微观结构和组成成分信息。
在扫描电子显微镜的生产和使用过程中,电子束会经过多个光阑孔和电磁透镜到达待测物体表面。受限于物镜和电子枪中部件的加工精度和/或装配精度,电子枪阴极、阳极、电磁透镜和光阑的位置可能存在误差,使得电子束经过上述部件时发生倾斜或偏移,即电子光学对中存在偏差(可以理解为电子束的光轴未与上述部件的光轴或磁轴重合),从而产生像差,比如像散、畸变或球差等,影响待测物体的成像质量。为了得到高质量的物体成像,需要对扫描电子显微镜进行对中,以减少由于对中偏差而导致的像差,进而保障成像质量。
基于此,在本申请的各种实施例中,提出了一种电子束控制装置,部署在扫描电子显微镜上。电子束控制装置通过生成特定大小和/或方向的磁场,以调整电子束在穿过电子束控制装置时的位移和/或偏转角度,从而实现光轴和磁轴重合,如此,能够避免电子束发生倾斜或偏移而产生像差,保障了物体的成像质量。
本申请实施例提供一种电子束控制装置,应用于扫描电子显微镜,如图1所示,所述装置包括:第一生成组件101和第二生成组件102;其中,
所述第一生成组件101,用于生成第一强度和/或第一方向的第一磁场,以调整穿过所述第一生成组件101的所述扫描电子显微镜的发射组件发射的电子束的偏转角度和/或位移,使得电子束的光轴与所述扫描电子显微镜的第一聚焦组件的磁轴重合;
所述第二生成组件102,用于生成第二强度和/或第二方向的第二磁场,以调整穿过所述第二生成组件102的来自所述第一生成组件的电子束的偏转角度和/或位移,使得电子束的光轴与所述扫描电子显微镜的第二聚焦组件的磁轴重合。
其中,实际应用时,所述扫描电子显微镜可以划分为枪镜和物镜两部分;所述枪镜至少包含发射组件和所述第一聚焦组件,所述发射组件可以称为电子枪,具体可以包含阴极和阳极;其中,所述发射组件用于发射电子束,所述电子束可以理解为大量电子通过加速和聚焦后得到的电子流。示例性地,所述发射组件的阴极发射电子束。另外,所述第一聚焦组件可以称为第一聚焦透镜枪镜,至少具有聚焦功能,能够对穿过所述第一聚焦组件的电子束进行聚焦;其中,所述第一聚焦组件可以生成枪镜磁场,以对穿过所述第一聚焦组件的电子束进行聚焦。本申请实施例对所述发射组件和所述第一聚焦组件的名称不作限定,只要实现其功能即可。
实际应用时,所述物镜至少包含光阑组件和所述第二聚焦组件,所述光阑组件可以称为物镜可动光阑,用于调整穿过所述光阑组件的电子束的强度。此外,所述第二聚焦组件可以称为第二聚焦透镜物镜,至少具有聚焦功能,能够对穿过所述第二聚焦组件的电子束进行聚焦。本申请实施例对所述光阑组件和所述第二聚焦组件的名称不作限定,只要实现其功能即可。
这里,由于所述扫描电子显微镜在安装的过程中,所述枪镜中各个组件间的安装位置可能存在偏差,导致电子束穿过所述枪镜时发生倾斜或位移,产生离轴像差,所以,可以将所述第一生成组件101设置在所述枪镜中,以通过所述第一生成组件101生成特定大小和/或方向的磁场,从而调整电子束穿过所述枪镜中组件时的位移和/或偏转角度;其中,所述第一生成组件101具体可以包含两个子组件,以通过两个子组件分别调整电子束穿过所述枪镜中的组件时的位移和偏转角度。
具体地,在一实施例中,如图2所示,所述第一生成组件101,包括:第一生成子组件1011和第二生成子组件1012;其中,
所述第一生成子组件1011,用于生成第三强度和/或第三方向的第三磁场,以调整穿过所述第一生成子组件1011的所述发射组件发射的电子束的偏转角度;
所述第二生成子组件1012,用于生成第四强度和/或第四方向的第四磁场,以调整穿过所述第二生成子组件1012的来自所述第一生成子组件1011的电子束的位移。
这里,所述枪镜在安装的过程中,所述发射组件可能未被水平安装,导致发射的电子束经过所述第一聚焦组件聚焦后入射到所述物镜时发生倾斜,产生光轴与第一聚焦组件的磁轴间的离轴像差,这样,大量电子可能无法到达待测物体表面,从而影响成像质量。
为了解决上述问题,可以将所述第一生成子组件1011设置在所述第一聚焦组件生成的磁场中,以通过所述第一生成子组件1011调整电子束穿过所述第一生成子组件1011时的偏转角度,使得光轴与所述第一聚焦组件的磁轴重合。
基于此,在一实施例中,所述第一聚焦组件具有中空结构,所述第一生成子组件1011设置在所述第一聚焦组件的中空结构内。
实际应用时,所述第一聚焦组件具有中空结构,比如圆形的中空结构,输入电流后能够在中空结构内生成磁场,所以,可以将所述第一生成子组件1011设置在所述第一聚焦组件的中空结构内,即将所述第一生成子组件1011设置在所述第一聚焦组件的磁场中,以调整电子束穿过所述第一生成组件1011的偏转角度。
这里,实际应用时,为了确定所述发射组件是否被水平安装,可以为所述第一聚焦组件输入电流,以观察物体成像的亮度。如果物体成像的亮度未发生变化,则确定所述发射组件被水平安装;如果物体成像的亮度发生变化,则确定所述发射组件未被水平安装。这是因为:为所述第一聚焦组件输入电流后,所述第一聚焦组件会生成磁场,如果所述发射组件未被水平安装,发射的电子束穿过所述第一聚焦组件时会向磁轴发生倾斜,使得到达待测物体表面的电子数量与与所述第一聚焦组件未被输入电流时到达待测物体表面的电子数量不同,进而导致物体成像的亮度与所述第一聚焦组件未被输入电流时物体成像的亮度不同。
在确定所述发射组件未被水平安装的情况下,可以为所述第一生成子组件1011输入第一电流,以使所述第一生成子组件1011生成所述第三强度和/或第三方向的所述第三磁场,使得电子束的偏转角度发生改变,从而实现光轴与所述第一聚焦组件的磁轴的重合;其中,所述第三强度与所述第一电流的大小相关联,所述第三方向与所述第一电流的方向相关联。
示例性地,在确定所述发射组件未被水平安装的情况下,电子束穿过所述第一聚焦组件时会向磁轴发生倾斜,导致大量电子无法到达待测物体表面,影响物体成像的亮度,因此,调整所述第一生成子组件1011的电流,直到输入第一电流时物体成像的亮度达到最大,此时,说明电子束的光轴与所述第一聚焦组件的磁轴重合,所有电子都能够到达待测物体表面。
需要说明的是,所述第一生成子组件1011的工作原理是:所述第一生成子组件1011可以包含4个偏转线圈,如图3所示,分别表示为+Y、-Y、-X和+X。针对每个偏转线圈,偏转线圈在输入电流后能够生成对应的子磁场;其中,子磁场的大小与安匝数(与电流大小关联)呈正比关系,生成的子磁场的方向相互垂直。通过多个子磁场的叠加,能够得到第三方向和第三强度的第三磁场。这样,电子束以一定速度穿过所述第三磁场时,根据洛伦兹力定律,运动的电荷在磁场中会受到洛伦兹力,在洛伦兹力的作用下,电子束的运动方向能够发生偏移;其中,洛伦兹力F的大小可以表示为:F=qV×B,q表示电子束的电荷量,V表示电子束的速度,B表示磁场大小(即第一强度)。
上述过程中,电子束穿过所述第三磁场的情况下,如图4所示,所述第三磁场可以被分解为沿X轴方向的子磁场(表示为BX)和沿Y轴方向的子磁场(表示为BY),相应地,电流也可以被分解为沿X轴方向的子电流(表示为IX)和沿Y轴方向的子电流(表示为IY)。这样,能够说明电子束的偏移方向和距离与IX和IY关联,所以,通过改变为所述第一生成子组件1011输入的电流(具体包含IX和IY),就能够生成所述第三强度和/或第三方向的第三磁场,使得电子束的偏转角度发生改变,从而实现光轴与所述第一聚焦组件的磁轴的重合。
实际应用时,所述扫描电子显微镜在安装的过程中,所述发射组件还可能未被对中安装在所述第一聚焦组件的中心,即电子束的光轴与所述第一聚焦组件的磁轴间存在位移(具体可以是水平方向的位移),使得大量电子经过所述第一聚焦组件聚焦后入射到所述物镜时可能会被遮挡,无法到达待测物体表面,从而影响成像质量。
这里,为了确定所述发射组件是否未被对中安装在所述第一聚焦组件的中心,可以调整所述第一聚焦组件和/或所述第二聚焦组件的电流,使得物体成像分别处于过焦、聚焦和欠焦状态,在这种情况下,如果物体成像中心发生移动,确定所述发射组件未被对中安装在所述第一聚焦组件的中心;如果物体成像中心未发生移动,确定所述发射组件被对中安装在所述第一聚焦组件的中心。这是因为:随着所述第一聚焦组件和/或所述第二聚焦组件的电流的改变,所述第一聚焦组件和/或所述第二聚焦组件产生的磁场强度会沿着磁轴方向改变,如果所述发射组件未被对中安装在所述第一聚焦组件的中心,则磁场强度会影响电子束的运动方向,导致电子束随着磁场强度的变化摇摆,造成物体成像的中心移动。
实际应用时,在确定所述发射组件是否未被对中安装在所述第一聚焦组件的中心的情况下,通过所述第二生成子组件1012,能够调整穿过所述第二生成子组件1012的来自所述第一生成子组件1011的电子束的位移,使得电子束的光轴与所述第一聚焦组件的磁轴重合。
这里,实际应用时,可以通过两个子组件实现所述第二生成子组件1012的功能。
具体地,在一实施例中,如图5所示,所述第二生成子组件1012,包括:第三生成子组件10121和第四生成子组件10122;其中,
所述第三生成子组件10121,用于生成第五强度和/或第五方向的第五磁场,以调整穿过所述第三生成子组件10121的来自所述第一生成子组件1011的电子束的偏转角度;
所述第四生成子组件10122,用于生成第六强度和/或第六方向的第六磁场,以调整穿过所述第四生成子组件10122的来自所述第三生成子组件10121的电子束的偏转角度;其中,所述第五磁场与所述第六磁场的强度相同,且方向相反。
其中,实际应用时,所述第三生成子组件10121具体可以包含4个偏转线圈,所述第四生成子组件10122具体可以包含4个偏转线圈,所述第三生成子组件10121和所述第四生成子组件10122的工作原理可以与所述第一生成子组件1011的工作原理相同,本申请实施例对此不作限定。
实际应用时,在确定所述发射组件未被对中安装在所述第一聚焦组件的中心的情况下,可以为所述第三生成子组件10121输入第二电流,以使所述第三生成子组件10121生成所述第五强度和/或第五方向的所述第五磁场,同时,可以为所述第四生成子组件10122输入第三电流,以使所述第四生成子组件10122生成所述第六强度和/或第六方向的所述第六磁场;其中,所述第二电流和所述第三电流的大小相同,且方向相反。由于磁场的强度和/或方向与电流的大小和/或方向相关联,所以,通过为所述第三生成子组件10121和所述第四生成子组件10122输入大小相同,且方向相反的电流,就能够使得所述第三生成子组件10121和所述第四生成子组件10122生成强度相同,且方向相反的磁场。
示例性地,调整所述第一聚焦组件和/或所述第二聚焦组件的电流,使得物体成像分别处于过焦、聚焦和欠焦状态的过程中,分别调整所述第三生成子组件10121和所述第四生成子组件10122的电流,直到物体成像中心不再发生移动,此时,能够确定为所述第三生成子组件10121输入第二电流,且为所述第四生成子组件10122输入第三电流。
实际应用时,在确定所述发射组件未被水平安装,且所述发射组件未被对中安装在所述第一聚焦组件的中心的情况下,通过所述第一生成子组件1011生成所述第三强度和/或第三方向的所述第三磁场,能够调整电子束穿过所述第一生成子组件1011时的偏转角度。通过所述第三生成子组件10121和所述第四生成子组件10122分别生成第五强度和/或第五方向的第五磁场以及第六强度和/或第六方向的第六磁场,能够调整电子束穿过所述第三生成子组件10121和所述第四生成子组件10122的位移;其中,在调整所述第三生成子组件10121和所述第四生成子组件10122的电流以调整电子束的位移的过程中,可能会造成电子束再次倾斜,导致电子束的光轴与所述第一聚焦组件的磁轴间产生偏转角度,所以,在调整电子束的位移的同时,还需要考虑电子束是否发生倾斜。
示例性地,调整所述第一聚焦组件和/或所述第二聚焦组件的电流,使得物体成像分别处于过焦、聚焦和欠焦状态的过程中,分别调整所述第三生成子组件10121和所述第四生成子组件10122的电流,直到物体成像中心不再发生移动,且物体成像的亮度最大,此时,能够确定为所述第三生成子组件10121输入第二电流,且为所述第四生成子组件10122输入第三电流。
这样,电子束穿过所述第一生成子组件1011到达所述第三生成子组件10121后,在穿过所述第三生成子组件10121的过程中,受到所述第五强度和/或第五方向的所述第五磁场的影响,电子束会在洛伦兹力的作用下发生偏转,运动方向由竖直向下变为向所述第一聚焦组件的磁轴倾斜,此时,电子束能够产生水平位移,直到电子束穿过所述第三生成子组件10121到达所述第四生成子组件10122。在穿过所述第四生成子组件10122的过程中,电子束受到所述第六强度和/或第六方向的所述第六磁场的影响,在洛伦兹力的作用下再次发生偏转,由于所述第六磁场和第五磁场的强度相同,大小相反,所以,电子束的运动方向可以由向所述第一聚焦组件的磁轴倾斜变为竖直向下,如此,实现了电子束的位移调整,使得电子束的光轴与所述第一聚焦组件的磁轴重合。
实际应用时,所述扫描电子显微镜在安装的过程中,所述枪镜可能与所述物镜的安装位置存在偏差,导致电子束从所述枪镜穿过所述物镜时发生倾斜或位移,产生离轴像差,所以,可以调整所述物镜中所述光阑组件的位置,使得所述光阑组件的中心、电子束的光轴和所述第一聚焦组件的磁轴能够重合。
示例性地,为所述第三生成子组件10121和所述第四生成子组件10122输入线性变化的电流(比如从-10A到10A的电流),使得所述第五磁场和所述第六磁场的强度随着电流发生变化,导致电子束发生摇摆,能够对所述光阑组件进行扫描;同时,通过调整所述第一聚焦组件的电流,使得电子束聚焦在所述光阑组件上,以得到所述光阑组件的成像。通过所述光阑组件的马达分别调整所述光阑组件沿X轴方向和Y轴方向的位置,将所述光阑组件移动至所述光阑组件的成像的中心。如此,能够实现所述光阑组件的中心、电子束的光轴和所述第一聚焦组件的磁轴重合。
实际应用时,所述扫描电子显微镜在安装的过程中,所述物镜中各个组件之间安装位置可能存在偏差,导致电子束穿过所述物镜时发生倾斜或位移,产生离轴像差,所以,可以将所述第二生成组件102设置在所述物镜中,以通过所述第二生成组件102生成特定大小和/或方向的磁场,从而调整电子束穿过所述物镜中组件时的位移和/或偏转角度;其中,所述第二生成组件102具体可以包含两个子组件,以通过两个子组件分别调整电子束穿过所述物镜中的组件时的位移和偏转角度。
具体地,在一实施例中,如图6所示,所述第二生成组件102,包括:第五生成子组件1021和第六生成子组件1022;其中,
所述第五生成子组件1021,用于生成第七强度和/或第七方向的第七磁场,以调整穿过所述第五生成子组件1021的来自所述第一生成组件101的电子束的位移;
所述第六生成子组件1022,用于生成第八强度和/或第八方向的第八磁场,以调整穿过所述第六生成子组件1022的来自所述第五生成子组件1021的电子束的偏转角度。
实际应用时,所述物镜在安装的过程中,所述第二聚焦组件可能未被对中安装在所述光阑组件的中心,导致电子束穿过所述光阑组件到达第二聚焦组件时,电子束的光轴与所述第二聚焦组件的磁轴间存在位移,产生离轴像差,这样,大量电子可能无法到达待测物体表面,从而影响成像质量。
为了确定所述第二聚焦组件是否被对中安装在所述光阑组件的中心,可以调整所述第二聚焦组件的电流,使得物体成像分别处于过焦、聚焦和欠焦状态,在这种情况下,如果物体成像中心发生移动,确定所述第二聚焦组件未被对中安装在所述光阑组件的中心;如果物体成像中心未发生移动,确定所述第二聚焦组件被对中安装在所述光阑组件的中心。这是因为:随着所述第二聚焦组件的电流的改变,所述第二聚焦组件产生的磁场强度会沿着磁轴方向改变,如果所述第二聚焦组件未被对中安装在所述光阑组件的中心,则磁场强度会影响电子束的运动方向,导致电子束随着磁场强度的变化摇摆,造成物体成像的中心移动。
实际应用时,在确定所述第二聚焦组件未被对中安装在所述光阑组件的中心的情况下,通过所述第五生成子组件1021,能够调整穿过所述第二生成子组件1021的来自所述第一生成子组件1011的电子束的位移,使得电子束的光轴与所述第二聚焦组件的磁轴重合。
这里,实际应用时,可以通过两个子组件实现所述第五生成子组件1021的功能。
具体地,在一实施例中,如图7所示,所述第五生成子组件1021,包括:第七生成子组件10211和第八生成子组件10212;其中,
所述第七生成子组件10211,用于生成第九强度和/或第九方向的第九磁场,以调整穿过所述第七生成子组件10211的来自所述第一生成组件101的电子束的偏转角度;
所述第八生成子组件10212,用于生成第十强度和/或第十方向的第十磁场,以调整穿过所述第八生成子组件10212的来自所述第七生成子组件10211的电子束的偏转角度;其中,所述第九磁场与所述第十磁场的强度相同,且方向相反。
其中,实际应用时,所述第七生成子组件10211具体可以包含4个偏转线圈,所述第八生成子组件10212具体可以包含4个偏转线圈,所述第七生成子组件10211和所述第八生成子组件10212的工作原理可以与所述第一生成子组件1011的工作原理相同,本申请实施例对此不作限定。
实际应用时,在确定所述第二聚焦组件未被对中安装在所述光阑组件的中心的情况下,可以为所述第七生成子组件10211输入第四电流,以使所述第七生成子组件10211生成第九强度和/或第九方向的第九磁场,同时,可以为所述第八生成子组件10212输入第五电流,以使所述第八生成子组件10212生成第十强度和/或第十方向的第十磁场;其中,所述第四电流和所述第四电流的大小相同,且方向相反。由于磁场的强度和/或方向与电流的大小和/或方向相关联,所以,通过为所述第七生成子组件10211和所述第八生成子组件10212输入大小相同,且方向相反的电流,就能够使得所述第七生成子组件10211和所述第八生成子组件10212生成强度相同,且方向相反的磁场。
示例性地,调整所述第一聚焦组件和/或所述第二聚焦组件的电流,使得物体成像分别处于过焦、聚焦和欠焦状态的过程中,分别调整所述第七生成子组件10211和所述第八生成子组件10212的电流,直到物体成像中心不再发生移动,此时,能够确定为所述第七生成子组件10211输入第四电流,且为所述第八生成子组件10212输入第五电流。
这样,电子束穿过所述光阑组件到达所述第七生成子组件10211后,在穿过所述第七生成子组件10211的过程中,受到所述第九强度和/或第九方向的第九磁场的影响,电子束会在洛伦兹力的作用下发生偏转,运动方向由竖直向下变为向所述第二聚焦组件的磁轴倾斜,此时,电子束能够产生水平位移,直到电子束穿过所述第七生成子组件10211到达所述第八生成子组件10212。在穿过所述第八生成子组件10212的过程中,电子束受到所述第十强度和/或第十方向的第十磁场的影响,在洛伦兹力的作用下再次发生偏转,由于所述第九磁场和第十磁场的强度相同,大小相反,所以,电子束的运动方向可以由向所述第二聚焦组件的磁轴倾斜变为竖直向下,如此,实现了电子束的位移调整,使得电子束的光轴与所述第二聚焦组件的磁轴重合。
这里,所述物镜在安装的过程中,所述第二聚焦组件还可能未被水平安装,导致电子束穿过所述光阑组件后入射到所述第二聚焦组件时发生倾斜,产生电子束的光轴与第二聚焦组件的磁轴间的离轴像差,这样,大量电子可能无法到达待测物体表面,从而影响成像质量。
为了解决上述问题,可以将所述第六生成子组件1022设置在所述第二聚焦组件生成的磁场中,以调整穿过所述第六生成子组件1022的来自所述第五生成子组件1021电子束的偏转角度。
基于此,在一实施例中,所述第二聚焦组件具有中空结构,所述第六生成子组件设置1022在所述第二聚焦组件的中空结构内。
实际应用时,所述第二聚焦组件具有中空结构,比如圆形的中空结构,输入电流后能够在中空结构内生成磁场,所以,可以将所述第六生成子组件1022设置在所述第二聚焦组件的中空结构内,即将所述第六生成子组件1022设置在所述第二聚焦组件的磁场中,以调整电子束穿过所述第六生成子组件1022的偏转角度。
这里,实际应用时,为了确定所述第二聚焦组件是否被水平安装,可以调整所述第二聚焦组件的电流,使得物体成像分别处于过焦、聚焦和欠焦状态,在这种情况下,如果物体成像边缘的聚焦程度一致,确定所述第二聚焦组件被水平安装;如果物体成像边缘的聚焦程度不一致,确定所述第二聚焦组件未被水平安装。这是因为:如果所述第二聚焦组件未被水平安装,电子束通过第二聚焦透镜聚焦至待测物体表面时,电子束扫描待测物体表面的一侧边缘时的焦距与扫描待测物体表面另一侧边缘时的焦距不同,导致物体成像边缘的聚焦程度不一致,比如物体成像左侧边缘处于聚焦的情况下,物体成像右侧边缘处于过焦或欠焦。
在确定所述第二聚焦组件未被水平安装的情况下,可以为所述第六生成子组件1022输入第五电流,以使所述第六生成子组件1022生成所述第八强度和/或第八方向的第八磁场,使得电子束的偏转角度发生改变,从而实现光轴与所述第二聚焦组件的磁轴的重合;其中,所述第八强度与所述第五电流的大小相关联,所述第八方向与所述第五电流的方向相关联。
示例性地,在确定所述第二聚焦组件未被水平安装的情况下,调整所述第二聚焦组件的电流,使得物体成像分别处于过焦、聚焦和欠焦状态的过程中,调整所述第六生成子组件1022的电流,直到物体成像边缘的聚焦程度一致,此时,能够确定为所述第六生成子组件1022输入第五电流。
实际应用时,在确定所述第二聚焦组件未被水平安装,且所述第二聚焦组件未被对中安装在所述光阑组件的中心的情况下,通过所述第七生成子组件10211和所述第八生成子组件10212分别生成第九强度和/或第九方向的第九磁场以及第十强度和/或第十方向的第十磁场,能够调整电子束穿过所述第七生成子组件10211和所述第八生成子组件10212的位移;通过所述第六生成子组件1022生成所述第八强度和/或第八方向的第八磁场,能够调整电子束穿过所述第六生成子组件1022的偏转角度;其中,在调整所述第六生成子组件1022的电流以调整电子束的偏转角度的过程中,可能会造成电子束发生平移,导致电子束的光轴与所述第一聚焦组件的磁轴间产生位移,所以,在调整电子束的偏转角度的同时,还需要考虑电子束是否会发生平移。
示例性地,调整所述第二聚焦组件的电流,使得物体成像分别处于过焦、聚焦和欠焦状态的过程中,调整所述第六生成子组件1022的电流,直到物体成像边缘的聚焦程度一致,且物体成像中心不再发生移动,此时,能够确定为所述第六生成子组件1022输入第五电流。
这样,电子束穿过所述第六生成子组件1022时,受到所述第八强度和/或第八方向的第八磁场的影响,电子束会在洛伦兹力的作用下发生偏转,使得电子束能够沿所述第二聚焦组件的磁轴的方向运动,实现了电子束的光轴与所述第二聚焦组件的磁轴重合。
本申请实施例提供的电子束控制装置,第一生成组件101生成第一强度和/或第一方向的第一磁场,以调整穿过所述第一生成组件101的所述扫描电子显微镜的发射组件发射的电子束的偏转角度和/或位移,使得电子束的光轴与所述扫描电子显微镜的第一聚焦组件的磁轴重合;第二生成组件102生成第二强度和/或第二方向的第二磁场,以调整穿过所述第二生成组件102的来自所述第一生成组件101的电子束的偏转角度和/或位移,使得电子束的光轴与所述扫描电子显微镜的第二聚焦组件的磁轴重合。本申请实施例提供的方案,通过第一生成组件和第二生成组件生成特定大小和/或方向的磁场,以调整电子束在穿过上述组件时的位移和/或偏转角度,从而实现光轴和磁轴重合,如此,能够避免电子束发生倾斜或偏移而产生像差,保障了物体的成像质量。
下面结合应用示例对本申请再做进一步详细的描述。
本申请应用示例中,如图8所示,提出了一种扫描电子显微镜对中装置,具体包含1号偏转线圈组(即上述的第一生成子组件)、2号偏转线圈组(即上述的第三生成子组件)、3号偏转线圈组(即上述的第四生成子组件)、第一聚焦透镜枪镜(即上述的第一聚焦组件)、第二聚焦透镜物镜(即上述的第二聚焦组件)和物镜可动光阑(即上述的光阑组件)、4号偏转线圈组(即上述的第七生成子组件)、5号偏转线圈组(即上述的第八生成子组件)、6号偏转线圈组(即上述的第六生成子组件);每个偏转线圈组包含4个偏转线圈。
这里,偏转线圈组对电子束的偏转原理是:给四个偏转线圈输入电流,产生的磁场与安匝数成正比。也就是说,改变电流的大小,即可控制磁场的大小,改变电流的方向,即可控制磁场的方向;磁场的方向两两相互垂直,可以理解为坐标系中的X轴方向和Y轴方向。通过两个方向磁场的叠加,可以实现任意方向,在一定范围内(受电流源驱动可输出电流值范围限制)任意磁场大小的磁场。
实际应用时,利用扫描电子显微镜对中装置对扫描电子显微镜进行对中的过程,如图9所示,包括以下步骤:
步骤901:获取物镜可动光阑图像;
实际应用时,首先,通过电子枪阴极发射电子束后,为2号偏转线圈组和3号偏转线圈组提供线性变化的电流(比如三角波形的电流),使得2号偏转线圈组和3号偏转线圈组产生变化的磁场,进而使得电子束进行摆动,能够对物镜可动光阑进行扫描。接着,调整为第一聚焦透镜枪镜输入的电流大小,使得电子束能够聚焦到物镜可动光阑上,这样,扫描电镜能够呈现光阑图像,然后,执行步骤902。
步骤902:调整物镜可动光阑的中心;
其中,所述物镜可动光阑包含X轴方向的马达和Y轴方向的马达,X轴方向的马达用于调整物镜可动光阑沿X轴方向的位移,Y轴方向的马达用于调整物镜可动光阑沿Y轴方向的位移。
这里,通过调整X轴方向的马达和Y轴方向的马达,将物镜可动光阑移动到图像的中心,接着,执行步骤903。
步骤903:获取样本图像;
这里,实际应用时,停止为第一聚焦透镜枪镜提供输入电流,并停止为2号偏转线圈组和3号偏转线圈组提供的输入电流;开启物镜内偏转扫描器(即为4号偏转线圈组和5号线圈组提供输入电流),对样本进行扫描以得到样本成像;调整为第二聚焦透镜枪镜输入的电流大小,使得电子束能够聚焦到样本表面上。
步骤904:对中物镜可动光阑和第二聚焦透镜物镜;
这里,如图10所示,假设第二聚焦透镜物镜安装时未能与物镜可动光阑的中心对中,使得穿过物镜可动光阑中心的电子束的光轴未能与第二聚焦透镜物镜对应的磁轴合轴,从而产生离轴像差,影响成像质量。
为了解决上述问题,为4号偏转线圈组(具体包含4个偏转线圈,分别表示为4+X,4-X,4+Y,4-Y)与5号偏转线圈组(具体包含4个偏转线圈,分别表示为5+X,5-X,5+Y,5-Y)提供大小相同,方向相反的电流;其中,为4+X输入电流IX2,为4-X输入电流IX2,为4+Y输入电流IY2,为4-Y输入电流IY2;为5+X输入电流-IX2,为5-X输入电流-IX2,为5+Y输入电流-IY2,为5-Y输入电流-IY2。在这种情况下,如图11所示,电子束通过4号偏转线圈组时,受到4号偏转线圈组产生的磁场的影响,运动方向由竖直向下改变为向磁轴倾斜;通过5号偏转线圈组时,受到5号偏转线圈组产生的磁场的影响,电子束的运动方向再次改变。由于4号偏转线圈组与5号偏转线圈组的输入电流大小相同,且方向相反,所以,4号偏转线圈组与5号偏转线圈组能够产生大小相同,方向相反的磁场,使得电子束的运动方向会由倾斜向下变为原来的竖直向下,实现了电子束的平移。这样,电子束就能够穿过物镜可动光阑的中心,并沿着第二聚焦透镜物镜的磁轴方向到达样品表面,实现了光轴与磁轴合轴。
上述过程中,为了确定给4号偏转线圈组与5号偏转线圈组输入的电流,可以线性调整(英文可以表达为wobble)第二聚焦透镜物镜的电流,使得样本图像分别处于过焦、聚焦和欠焦状态;示例性地,假设第二聚焦透镜物镜的电流为0.8A时,样本图像处于聚焦状态,第二聚焦透镜物镜的电流为0.75A时,样本图像处于欠焦状态,第二聚焦透镜物镜的电流为0.85A时,样本图像处于过焦状态,那么,为第二聚焦透镜物镜提供0.75A至0.85A的电流,使得样本图像循环处于过焦、聚焦和欠焦状态。在图像中心移动的情况下,通过调整4号偏转线圈组和5号偏转线圈组的电流,使得图像中心不再移动,此时,就能够确定给4号偏转线圈组与5号偏转线圈组输入的电流大小和方向。
接着,执行步骤905。
步骤905:纠正第二聚焦透镜物镜的倾斜;
实际应用时,如图12所示,假设第二聚焦透镜物镜安装时,未能垂直于光轴安装,导致第二聚焦透镜物镜的磁轴发生倾斜,从而会产生离轴像差,影响成像质量。
为了解决上述问题,为6号偏转线圈组(具体包含4个偏转线圈,分别表示为6+X,6-X,6+Y,6-Y)提供特定大小和方向的电流。在这种情况下,如图13所示,通过为6号偏转线圈组提供特定大小和方向的电流,能够控制生成的磁场方向,进而控制电子束的运动方向,使得电子束能够经过第二聚焦透镜物镜的磁场中心到达样本表面,以实现光轴与磁轴合轴。
上述过程中,为了确定给6号偏转线圈组输入的电流,可以调整6号偏转线圈组的电流,直到样本图像中心与边缘聚焦程度一致,此时,就能够确定给6号偏转线圈组输入的电流大小和方向。
步骤906:对中物镜(也可以称为镜筒);
实际应用时,确定调整第二聚焦透镜物镜的电流时是否满足样本图像中心不移动,且样本图像中心与边缘聚焦程度一致,如果满足,则执行步骤907;否则,执行步骤904。
需要说明的是,步骤904中,能够实现物镜可动光阑和第二聚焦透镜物镜的对中,但是在步骤905中,即纠正第二聚焦透镜物镜的倾斜的过程中,可能又会导致光轴和磁轴不合轴,所以,调整第二聚焦透镜物镜的电流时,既需要满足样本图像中心不移动,又需要满足样本图像中心与边缘聚焦程度一致,如此,能够实现物镜中各个部件的对中。
步骤907:纠正电子束倾斜;
实际应用时,如图14所示,假设电子枪阴极在安装时未水平放置,使得发射的电子束与第一聚焦透镜枪镜的磁轴产生一个偏转角度,当电子束通过第一聚焦透镜枪镜汇聚后入射到物镜可动光阑时,可能会打到物镜可动光阑边缘,或者经过物镜可动光阑后打到装置的侧壁上,使得大量电子被遮挡无法到达样本表面,影响了样本表面的电子束的强度,使得信噪比降低,同时,电子束会偏离第二聚焦透镜物镜的磁轴,产生像差,影响成像质量。
为了解决上述问题,为1号偏转线圈组(具体包含4个偏转线圈,分别表示为1+X,1-X,1+Y,1-Y)提供特定大小和方向的电流;1号偏转线圈组位于第一聚焦透镜枪镜的磁场中。在这种情况下,如图15所示,通过为1号偏转线圈组提供特定大小和方向的电流,能够控制生成的磁场方向,进而控制电子束的运动方向,使得电子束沿竖直方向运动,从而经过第一聚焦透镜物镜的磁轴、物镜可动光阑的中心到达样本表面,以实现光轴与磁轴合轴。
实际应用时,为了确定给1号偏转线圈组输入的电流,可以调整第一聚焦透镜枪镜的电流,并微调第二聚焦透镜物镜的电流,使得样本图像处于聚焦状态,同时,调整1号偏转线圈组的电流,使得图像亮度达到最高,此时,就能够确定1号偏转线圈组输入的电流的大小和方向。
步骤908:纠正电子束平移;
这里,假设电子枪阴极安装时未能与第一聚焦透镜枪镜的中心对中,导致电子束与第一聚焦透镜枪镜的磁轴之间存在水平位移。当电子束通过第一聚焦透镜枪镜入射到物镜可动光阑时,可能会打到物镜可动光阑边缘,或者经过物镜可动光阑后打到装置的侧壁上,使得大量电子被遮挡无法到达样本表面,同时,电子束会偏离第二聚焦透镜物镜的磁轴,产生像差,影响成像质量。
为了解决上述问题,如图17所示,为2号偏转线圈组(具体包含4个偏转线圈,分别表示为2+X,2-X,2+Y,2-Y)与3号偏转线圈组(具体包含4个偏转线圈,分别表示为3+X,3-X,3+Y,3-Y)提供大小相同,方向相反的输入电流;其中,为2+X输入电流IX1,为2-X输入电流IX1,为2+Y输入电流IY1,为2-Y输入电流IY1;为3+X输入电流-IX1,为3-X输入电流-IX1,为3+Y输入电流-IY1,为3-Y输入电流-IY1。在这种情况下,如图18所示,电子束通过2号偏转线圈组时,受到2号偏转线圈组产生的磁场的影响,运动方向由竖直向下改变为向磁轴倾斜;通过3号偏转线圈组时,受到3号偏转线圈组产生的磁场的影响,电子束的运动方向再次改变。由于2号偏转线圈组与3号偏转线圈组的输入电流大小相同,且方向相反,所以,2号偏转线圈组与3号偏转线圈组能够产生大小相同,方向相反的磁场,使得电子束的运动方向会由倾斜向下变为原来的竖直向下,实现了电子束的平移。这样,电子束就能够穿过物镜可动光阑的中心并通过第二聚焦透镜物镜的磁场中心到达样品表面,实现了光轴与磁轴合轴。
实际应用时,为了确定给2号偏转线圈组与3号偏转线圈组输入的电流,可以线性调整第二聚焦透镜物镜的电流,使得样本图像分别处于过焦、聚焦和欠焦状态,并确定图像中心是否发生移动。在图像中心移动的情况下,通过调整4号偏转线圈组和5号偏转线圈组的电流,使得图像中心不再移动,此时,就能够确定给4号偏转线圈组与5号偏转线圈组输入的电流大小和方向。
接着,执行步骤909。
步骤909:对中枪镜;
实际应用时,确定样本图像亮度最高时,是否满足调整第二聚焦透镜物镜的电流时样本图像中心不移动;如果满足,则执行步骤910;否则,执行步骤907。
需要说明的是,步骤907中,能够纠正电子束的倾斜,但是在步骤908中,即纠正电子束平移的过程中,可能又会导致光轴和磁轴离轴,所以,调整偏转线圈组和第二聚焦透镜物镜的电流时,既需要满足样本图像的亮度最高,又需要满足样本图像中心不移动,如此,能够实现枪镜中部件的对中。
步骤910:确定光阑图像是否在样本图像中心;
这里,如果光阑图像在样本图像中心,则结束当前流程;否则,执行步骤902。
实际应用时,通过步骤904至步骤906,能够实现物镜的对中;通过步骤907至步骤909,能够实现枪镜的对中。但是,在枪镜对中的过程中,如果确定电子束发生倾斜和/或平移,则说明物镜的对中是基于倾斜和/或平移的电子束实现的,那么,纠正电子束的倾斜和/或平移以实现枪镜的对中后,枪镜可能会和物镜离轴,即枪镜与物镜不对中。为了判断枪镜和物镜是否离轴,可以通过光阑图像和样本图像间的位置关系确定;具体地,通过调节物镜可动光阑,能够将光阑图像调整至样本图像中心;在纠正电子束的倾斜和/或平移的情况下,电子束的倾斜角度和/或位移会发生变化,导致光阑图像的位置发生变化,使得光阑图像不再位于样本图像的中心,此时,能够确定枪镜和物镜离轴,并执行步骤902,重新进行扫描电子显微镜的对中。
基于本申请实施例的电子束控制装置,本申请实施例还提供一种电子束控制方法,应用于扫描电子显微镜,如图19所示,所述方法包括:
步骤1901:生成第一强度和/或第一方向的第一磁场,以调整穿过所述扫描电子显微镜的第一生成组件的所述扫描电子显微镜的发射组件发射的电子束的偏转角度和/或位移,使得电子束的光轴与所述扫描电子显微镜的第一聚焦组件的磁轴重合;
步骤1902:生成第二强度和/或第二方向的第二磁场,以调整穿过所述扫描电子显微镜的第二生成组件的来自所述第一生成组件的电子束的偏转角度和/或位移,使得电子束的光轴与所述扫描电子显微镜的第二聚焦组件的磁轴重合。
上述方案中,所述生成第一强度和/或第一方向的第一磁场,以调整穿过所述扫描电子显微镜的第一生成组件的所述扫描电子显微镜的发射组件发射的电子束的偏转角度和/或位移,包括:
生成第三强度和/或第三方向的第三磁场,以调整穿过所述第一生成组件中的第一生成子组件的所述发射组件发射的电子束的偏转角度;
生成第四强度和/或第四方向的第四磁场,以调整穿过所述第一生成组件中的第二生成子组件的来自所述第一生成子组件的电子束的位移。
上述方案中,所述生成第二强度和/或第二方向的第二磁场,以调整穿过所述扫描电子显微镜的第二生成组件的来自所述第一生成组件的电子束的偏转角度和/或位移,包括:
生成第七强度和/或第七方向的第七磁场,以调整穿过所述第二生成组件中的第五生成子组件的来自所述第一生成组件的电子束的位移;
生成第八强度和/或第八方向的第八磁场,以调整穿过所述第二生成组件中的第六生成子组件的来自所述第五生成子组件的电子束的偏转角度。
需要说明的是:“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
另外,本申请实施例所记载的技术方案之间,在不冲突的情况下,可以任意组合。
以上所述,仅为本申请的较佳实施例而已,并非用于限定本申请的保护范围,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电子束控制装置,其特征在于,应用于扫描电子显微镜,包括:第一生成组件和第二生成组件;其中,
所述第一生成组件,用于生成第一强度和/或第一方向的第一磁场,以调整穿过所述第一生成组件的所述扫描电子显微镜的发射组件发射的电子束的偏转角度和/或位移,使得电子束的光轴与所述扫描电子显微镜的第一聚焦组件的磁轴重合;
所述第二生成组件,用于生成第二强度和/或第二方向的第二磁场,以调整穿过所述第二生成组件的来自所述第一生成组件的电子束的偏转角度和/或位移,使得电子束的光轴与所述扫描电子显微镜的第二聚焦组件的磁轴重合。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一生成组件,包括:第一生成子组件和第二生成子组件;其中,
所述第一生成子组件,用于生成第三强度和/或第三方向的第三磁场,以调整穿过所述第一生成子组件的所述发射组件发射的电子束的偏转角度;
所述第二生成子组件,用于生成第四强度和/或第四方向的第四磁场,以调整穿过所述第二生成子组件的来自所述第一生成子组件的电子束的位移。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述第二生成子组件,包括:第三生成子组件和第四生成子组件;其中,
所述第三生成子组件,用于生成第五强度和/或第五方向的第五磁场,以调整穿过所述第三生成子组件的来自所述第一生成子组件的电子束的偏转角度;
所述第四生成子组件,用于生成第六强度和/或第六方向的第六磁场,以调整穿过所述第四生成子组件的来自所述第三生成子组件的电子束的偏转角度;其中,所述第五磁场与所述第六磁场的强度相同,且方向相反。
4.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述第一聚焦组件具有中空结构,所述第一生成子组件设置在所述第一聚焦组件的中空结构内。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第二生成组件,包括:第五生成子组件和第六生成子组件;其中,
所述第五生成子组件,用于生成第七强度和/或第七方向的第七磁场,以调整穿过所述第五生成子组件的来自所述第一生成组件的电子束的位移;
所述第六生成子组件,用于生成第八强度和/或第八方向的第八磁场,以调整穿过所述第六生成子组件的来自所述第五生成子组件的电子束的偏转角度。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述第五生成子组件,包括:第七生成子组件和第八生成子组件;其中,
所述第七生成子组件,用于生成第九强度和/或第九方向的第九磁场,以调整穿过所述第七生成子组件的来自所述第一生成组件的电子束的偏转角度;
所述第八生成子组件,用于生成第十强度和/或第十方向的第十磁场,以调整穿过所述第八生成子组件的来自所述第七生成子组件的电子束的偏转角度;其中,所述第九磁场与所述第十磁场的强度相同,且方向相反。
7.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述第二聚焦组件具有中空结构,所述第六生成子组件设置在所述第二聚焦组件的中空结构内。
8.一种电子束控制方法,其特征在于,应用于扫描电子显微镜,包括:
生成第一强度和/或第一方向的第一磁场,以调整穿过所述扫描电子显微镜的第一生成组件的所述扫描电子显微镜的发射组件发射的电子束的偏转角度和/或位移,使得电子束的光轴与所述扫描电子显微镜的第一聚焦组件的磁轴重合;
生成第二强度和/或第二方向的第二磁场,以调整穿过所述扫描电子显微镜的第二生成组件的来自所述第一生成组件的电子束的偏转角度和/或位移,使得电子束的光轴与所述扫描电子显微镜的第二聚焦组件的磁轴重合。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述生成第一强度和/或第一方向的第一磁场,以调整穿过所述扫描电子显微镜的第一生成组件的所述扫描电子显微镜的发射组件发射的电子束的偏转角度和/或位移,包括:
生成第三强度和/或第三方向的第三磁场,以调整穿过所述第一生成组件中的第一生成子组件的所述发射组件发射的电子束的偏转角度;
生成第四强度和/或第四方向的第四磁场,以调整穿过所述第一生成组件中的第二生成子组件的来自所述第一生成子组件的电子束的位移。
10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述生成第二强度和/或第二方向的第二磁场,以调整穿过所述扫描电子显微镜的第二生成组件的来自所述第一生成组件的电子束的偏转角度和/或位移,包括:
生成第七强度和/或第七方向的第七磁场,以调整穿过所述第二生成组件中的第五生成子组件的来自所述第一生成组件的电子束的位移;
生成第八强度和/或第八方向的第八磁场,以调整穿过所述第二生成组件中的第六生成子组件的来自所述第五生成子组件的电子束的偏转角度。
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