CZ201839A3 - Zobrazovací zařízení k zobrazování objektu a zobrazování konstrukční jednotky v generátoru paprsků částic - Google Patents

Zobrazovací zařízení k zobrazování objektu a zobrazování konstrukční jednotky v generátoru paprsků částic Download PDF

Info

Publication number
CZ201839A3
CZ201839A3 CZ2018-39A CZ201839A CZ201839A3 CZ 201839 A3 CZ201839 A3 CZ 201839A3 CZ 201839 A CZ201839 A CZ 201839A CZ 201839 A3 CZ201839 A3 CZ 201839A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
light
unit
spectrum
particle beam
beam generator
Prior art date
Application number
CZ2018-39A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ308966B6 (cs
Inventor
Wolfgang Berger
Original Assignee
Carl Zeiss Microscopy Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss Microscopy Gmbh filed Critical Carl Zeiss Microscopy Gmbh
Publication of CZ201839A3 publication Critical patent/CZ201839A3/cs
Publication of CZ308966B6 publication Critical patent/CZ308966B6/cs

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/22—Optical, image processing or photographic arrangements associated with the tube
    • H01J37/226—Optical arrangements for illuminating the object; optical arrangements for collecting light from the object
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G01N15/1434—Optical arrangements
    • G01N15/1436—Optical arrangements the optical arrangement forming an integrated apparatus with the sample container, e.g. a flow cell
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
    • G01N23/225—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
    • G01N23/225—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion
    • G01N23/2251—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion using incident electron beams, e.g. scanning electron microscopy [SEM]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B15/00—Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • G03B15/02—Illuminating scene
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/18—Vacuum locks ; Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/22—Optical, image processing or photographic arrangements associated with the tube
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/22—Optical, image processing or photographic arrangements associated with the tube
    • H01J37/226—Optical arrangements for illuminating the object; optical arrangements for collecting light from the object
    • H01J37/228—Optical arrangements for illuminating the object; optical arrangements for collecting light from the object whereby illumination or light collection take place in the same area of the discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/244—Detectors; Associated components or circuits therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/02—Details
    • H01J2237/024—Moving components not otherwise provided for
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/18—Vacuum control means
    • H01J2237/182—Obtaining or maintaining desired pressure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/244—Detection characterized by the detecting means
    • H01J2237/2448—Secondary particle detectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/26—Electron or ion microscopes
    • H01J2237/2602—Details
    • H01J2237/2605—Details operating at elevated pressures, e.g. atmosphere
    • H01J2237/2608—Details operating at elevated pressures, e.g. atmosphere with environmental specimen chamber
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/26—Electron or ion microscopes
    • H01J2237/28—Scanning microscopes
    • H01J2237/2801—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/26—Electron or ion microscopes
    • H01J2237/28—Scanning microscopes
    • H01J2237/2802—Transmission microscopes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/26—Electron or ion microscopes
    • H01J2237/28—Scanning microscopes
    • H01J2237/2803—Scanning microscopes characterised by the imaging method
    • H01J2237/2806—Secondary charged particle

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

Řešení se týká zobrazovacího zařízení (500) pro zobrazování objektu v generátoru paprsků částic a/nebo pro zobrazování konstrukční jednotky generátoru paprsků částic, jakož i generátoru paprsků částic s takovým zobrazovacím zařízením (500). Zobrazovací zařízení (500) vykazuje osvětlovací jednotku (501) s prvním stavem sepnutí a druhým stavem sepnutí pro osvětlování objektu a/nebo konstrukční jednotky osvětlovacím světlem, přičemž v prvním stavu sepnutí vykazuje osvětlovací světlo pouze světlo první části spektra, a přičemž ve druhém stavu sepnutí osvětlovací světlo vykazuje pouze světlo druhé části spektra. Kromě toho vykazuje zobrazovací zařízení (500) řídicí jednotku (506) pro spínání osvětlovací jednotky (501) do prvního stavu sepnutí nebo do druhého stavu sepnutí a jednotku (504) fotoaparátu pro zobrazování objektu a/nebo konstrukční jednotky světlem první části spektra v prvním stavu sepnutí osvětlovací jednotky (501) nebo světlem druhé části spektra ve druhém stavu sepnutí osvětlovací jednotky (501).

Description

Zobrazovací zařízení k zobrazování objektu a zobrazování konstrukční jednotky v generátoru paprsků částic
Oblast techniky
Vynález se týká zobrazovacího zařízení k zobrazování objektu v generátoru paprsků částic a/nebo k zobrazování konstrukční jednotky generátoru paprsků částic. Generátorem paprsků částic je například generátor elektronových paprsků a/nebo generátor iontových paprsků. Kromě toho se vynález týká generátoru paprsků částic s takovým zobrazovacím zařízením a způsobu provozování generátoru paprsků částic.
Dosavadní stav techniky
Generátory elektronových paprsků, zejména rastrovací elektronový mikroskop (dále označovaný i jako SEM) a/nebo transmisní elektronový mikroskop (dále označovaný i jako TEM), se používají ke zkoumání objektů (označovaných také jako vzorky) za účelem získání znalostí o vlastnostech a reakcích objektů za určitých podmínek.
V případě SEM je elektronový paprsek (dále označovaný i jako paprsek primárních elektronů) vytvářen prostřednictvím generátoru paprsků a systémem vedení paprsků zaostřen na zkoumaný objekt. K zaostřování se používá čočka objektivu. Prostřednictvím vychylovacího zařízení je paprsek primárních elektronů veden ve formě mřížky přes povrch zkoumaného objektu. Elektrony paprsku primárních elektronů přitom vstupují do interakce se zkoumaným objektem. Následkem této interakce vznikají zejména interakční částice a/nebo interakční záření. Interakčními částicemi jsou například elektrony. Zejména jsou objektem emitovány elektrony takzvané sekundární elektrony - a dochází ke zpětnému rozptylu elektronů paprsku primárních elektronů - takzvané zpětně rozptýlené elektrony. Interakční částice tvoří takzvaný sekundární paprsek a jsou zachycovány minimálním jedním detektorem částic. Detektor částic vytváří signály detekce, které se používají k vytváření obrazu objektu. Tímto způsobem obdržíme zobrazení zkoumaného objektu.
Interakčním zářením je například rentgenové záření nebo světlo vznikající katodovou luminiscencí. Je detekováno například detektorem záření a používá se zejména ke zkoumání materiálového složení objektu.
V případě TEM je paprsek primárních elektronů rovněž vytvářen prostřednictvím generátoru paprsků a prostřednictvím systému vedení paprsků zaostřen na zkoumaný objekt. Paprsek primárních elektronů prozáří zkoumaný objekt. Při průchodu paprsku primárních elektronů zkoumaným objektem vstupují elektrony paprsku primárních elektronů do interakce s materiálem zkoumaného objektu. Elektrony procházející zkoumaným objektem jsou systémem, který zahrnuje objektiv, zobrazovány na stínítko nebo detektor - například v podobě fotoaparátu. Výše uvedený systém zahrnuje například dodatečně i projektiv. Vyobrazení přitom může proběhnout i ve skenovacím režimu TEM. Takový TEM je zpravidla označován jako STEM. Dodatečně může být úmyslem využít detekce zpětně rozptýlených elektronů na zkoumaném objektu a/nebo sekundárních elektronů emitovaných zkoumaným objektem prostřednictvím dalšího detektoru, aby se zobrazil zkoumaný objekt.
Je známa integrace funkce STEM a SEM do jednoho jediného generátoru paprsků částic. Pomocí tohoto generátoru paprsků částic jsou tak možná zkoumání objektů s funkcí SEM a/nebo funkcí STEM.
Dále je ze stavu techniky známo analyzování a/nebo obrábění objektu v generátoru paprsků částic jednak pomocí elektronů, jednak pomocí iontů. Například je na generátoru paprsků částic
- 1 CZ 2018 - 39 A3 umístěn elektronový tubus, který vykazuje funkci SEM. Dodatečně je na generátoru paprsků částic umístěn iontový tubus. Prostřednictvím generátoru paprsků iontů umístěného v iontovém tubusu jsou vytvářeny ionty, které se používají k obrábění objektu. Například se při obrábění ubírá materiál objektu nebo se materiál na objekt nanáší. Dodatečně nebo alternativně k uvedenému se ionty používají k produkci snímků. Elektronový tubus s funkcí SEM slouží zejména k dalšímu zkoumání obrobeného nebo neobrobeného objektu, ale i k obrábění objektu.
Výše uvedené generátory paprsků částic stavu techniky vykazují vždy jednu komoru na vzorky, v níž je analyzovaný a/nebo obráběný objekt umístěn na stolu na vzorky. Dále je známo umístění několika různých objektů na stole na vzorky zároveň za účelem provedení analýzy a/nebo obrábění jednoho vzorku po druhém prostřednictvím příslušného generátoru paprsků částic, který vykazuje komoru na vzorky. Stůl na vzorky je zkonstruován pohyblivě, aby bylo možné objekt nebo objekty polohovat v komoře na vzorky. Například se nastavuje relativní poloha objektu nebo objektů vzhledem k čočce objektivu. Jeden ze známých stolů na vzorky je zkonstruován tak, že je pohyblivý ve třech vzájemně kolmých směrech. Kromě toho lze stůl na vzorky otáčet kolem dvou vzájemně kolmo uspořádaných os otáčení.
Je znám provoz komor na vzorky v různých tlakových pásmech. Například je komora na vzorky provozována v prvním tlakovém pásmu nebo ve druhém tlakovém pásmu. První tlakové pásmo zahrnuje pouze tlaky menší nebo rovnající se 10'3 hPa, a druhé tlakové pásmo zahrnuje pouze tlaky vyšší než 10'3 hPa. Aby byla zajištěna tato tlaková pásma, je komora na vzorky při zkoumání objektu nebo objektů pomocí generátoru paprsků částic vakuově-technicky uzavřena. Volný výhled na objekt nebo objekty proto není zajištěn bez omezení.
Aby byl zajištěn výhled na objekt nebo objekty a aby bylo možné objekt nebo objekty kontrolované polohovat prostřednictvím stolu na vzorky, je známo použití zobrazovacího zařízení k zobrazování objektu nebo objektů a k vytváření fotografie objektu nebo objektů. Dále je známo použití zobrazovacího zařízení k zobrazování konstrukční jednotky generátoru paprsků částic. Například je konstrukční jednotka umístěna v komoře na vzorky generátoru paprsků částic. Konstrukční jednotka je zkonstruována především jako systém vstřikování plynu, jako mikromanipulátor, jako pohyblivě zkonstruovaný detektor a/nebo jako vyrovnávací jednotka nábojů. Známé zobrazovací zařízení vykazuje fotoaparát, který je namontovaný na komoře na vzorky nebo v komoře na vzorky a který zobrazuje objekt, objekty a/nebo konstrukční jednotku. Tím lze pozorovat a kontrolované nastavovat například polohu objektu, objektů a/nebo konstrukční jednotky prohlížením fotografií pořízených fotoaparátem. Ze stavu techniky jsou známa dvě zobrazovací zařízení, která jsou vysvětlena níže.
První známé zobrazovací zařízení umožňuje pozorování objektu umístěného na stole na vzorky a/nebo konstrukční jednotky za současného zobrazování nebo obrábění objektu paprskem primárních částic generátoru paprsků částic. Vyjádřeno jinými slovy umožňuje první zobrazovací zařízení pozorovat objekt a/nebo konstrukční jednotku prostřednictvím fotoaparátu, zatímco paprsek primárních částic se zaostří na objekt, a zatímco jsou interakční částice a/nebo interakční záření detekovány prostřednictvím detektoru nebo několika detektorů. První zobrazovací zařízení má osvětlovací jednotku, která vytváří infračervené světlo. Je známo použití infračerveného světla o vlnové délce 950 nm. Infračerveným světlem se osvítí objekt a/nebo konstrukční jednotka. Objekt a/nebo konstrukční jednotka jsou zobrazovány prostřednictvím fotoaparátu, který je citlivý na infračervené světlo. Fotografie objektu vytvořené zobrazením prostřednictvím fotoaparátu se pak používají k pozorování objektu. Dále se fotografie konstrukční jednotky vytvořené zobrazením prostřednictvím fotoaparátu používají k pozorování konstrukční jednotky. První známé zobrazovací zařízení umožňuje zobrazování objektu nebo konstrukční jednotky pomocí fotoaparátu i současné zkoumání objektu paprskem primárních částic generátoru paprsků částic, protože detektor nebo několik detektorů k detekci interakčních částic a/nebo interakčního záření je infračerveným světlem ovlivňován pouze nepatrně, takže dostatečná funkce detektoru nebo několika detektorů je zajištěna i nadále. První známé zobrazovací zařízení však má tu nevýhodu, že pomocí fotoaparátu prvního známého zobrazovacího zařízení jsou vytvářeny pouze
-2CZ 2018 - 39 A3 černobílé fotografie. Barevné rozdíly na objektech, částech objektů nebo konstrukčních jednotkách nelze na fotografii vytvořené pomocí prvního známého zobrazovacího zařízení rozeznat. Na černobílé fotografii nelze rozeznat ani barevné informace, které vykazuj e/obsahuje objekt nebo konstrukční jednotka.
Druhé známé zobrazovací zařízení nevytváří černobílé fotografie, ale barevné fotografie objektu, který je umístěn na stole na vzorky v komoře na vzorky, nebo barevné fotografie konstrukční jednotky, která je umístěna v komoře na vzorky. Druhé známé zobrazovací zařízení má osvětlovací jednotku umístěnou na komoře na vzorky, která do komory na vzorky přivádí bílé světlo. Tímto bílým světlem je osvětlován objekt a/nebo konstrukční jednotka. Fotoaparát zobrazuje objekt a vytváří barevné fotografie objektu. Dodatečně nebo alternativně fotoaparát zobrazuje konstrukční jednotku a vytváří barevné fotografie konstrukční jednotky. Zobrazování objektu nebo konstrukční jednotky prostřednictvím druhého známého zobrazovacího zařízení (a tím vytváření barevného obrazu) jakož i detekce interakčních částic a/nebo interakčního záření ovšem nejsou možné současně nebo jsou možné současně jen tehdy, když jsou detektory k detekci interakčních částic/interakčního záření v generátoru paprsků částic umístěny, zapojeny a/nebo zkonstruovány tak, že nejsou bílým světlem osvětlovací jednotky rušeny vůbec nebo pouze nepatrně. Zpravidla se pomocí druhého známého zobrazovacího zařízení pořídí pouze záběr barevné přehledové fotografie, kterou během detekce interakčních částic a/nebo interakčního záření nelze dále aktualizovat.
Podstata vynálezu
Úkolem vynálezu je uvést zobrazovací zařízení a generátor paprsků částic s takovým zobrazovacím zařízením, které umožňuje zachycování a vytváření fotografií objektu nebo konstrukční jednotky v komoře na vzorky generátoru paprsků částic v každém provozním režimu generátoru paprsků částic.
Tento úkol je podle tohoto vynálezu řešen pomocí zobrazovacího zařízení se znaky nároku 1. Generátor paprsků částic podle tohoto vynálezu je dán znaky nároku 8. Způsob provozování generátoru paprsků částic podle tohoto vynálezu je dán znaky nároku 15. Další znaky vynálezu vyplývají z následujícího popisu, připojených nároků a/nebo připojených obrázků.
Zobrazovací zařízení podle tohoto vynálezu je určeno k zobrazování objektu v generátoru paprsků částic a/nebo k zobrazování konstrukční jednotky generátoru paprsků částic. Například je konstrukční jednotka generátoru paprsků částic zkonstruována jako systém vstřikování plynu, jako mikromanipulátor, jako pohyblivě zkonstruovaný detektor a/nebo jako vyrovnávací jednotka nábojů. Vynález není omezen na výše uvedené konstrukční jednotky. Pro vynález lze dokonce použít každou konstrukční jednotku generátoru paprsků částic. Především je úmyslem, aby konstrukční jednotka byla umístěna v komoře objektu - tedy v komoře na vzorky - generátoru paprsků částic.
Například je generátor paprsků částic zkonstruován jako generátor elektronových paprsků a/nebo generátor iontových paprsků. Generátor paprsků částic slouží k analýze, zejména zobrazování, a/nebo obrábění objektu. Zejména je úmyslem, aby generátor paprsků částic vykazoval generátor paprsků k vytváření paprsku částic s nabitými primárními částicemi. Například jsou primárními částicemi elektrony nebo ionty. Dále má generátor paprsků částic například čočku objektivu k zaostřování paprsku částic na objekt. Při interakci paprsku částic s objektem vznikají interakční částice a/nebo interakční záření. Interakčními částicemi jsou například sekundární částice, zejména sekundární elektrony, a/nebo zpětně rozptýlené částice, například zpětně rozptýlené elektrony. Interakční záření je například tvořeno rentgenovým zářením nebo světlem vznikajícím katodovou luminiscencí. Interakční záření je detekováno například detektorem záření.
Zobrazovací zařízení podle tohoto vynálezu má minimálně jednu osvětlovací jednotku.
-3 CZ 2018 - 39 A3
Osvětlovací jednotka má první stav sepnutí a druhý stav sepnutí k osvětlení objektu a/nebo konstrukční jednotky osvětlovacím světlem. V prvním stavu sepnutí vykazuje osvětlovací světlo výhradně světlo první části spektra. Například má osvětlovací světlo pouze určitou vlnovou délku první části spektra. Alternativně je například úmyslem, aby osvětlovací světlo bylo interferencí prvního světla o první vlnové délce a druhého světla o druhé vlnové délce, přičemž první vlnová délka a druhá vlnová délka jsou v první části spektra. Ve druhém stavu sepnutí vykazuje osvětlovací světlo výhradně světlo druhé části spektra. Například má osvětlovací světlo pouze určitou vlnovou délku druhé části spektra. Alternativně je například úmyslem, aby osvětlovací světlo bylo interferencí třetího světla o třetí vlnové délce a čtvrtého světla o čtvrté vlnové délce, přičemž třetí vlnová délka a čtvrtá vlnová délka jsou ve druhé části spektra.
Vyjádřeno jinými slovy vyzařuje osvětlovací jednotka buď světlo první části spektra nebo světlo druhé části spektra. U jedné z forem provedení vynálezu je například úmyslem, aby se první část spektra a druhá část spektra nepatrně překrývaly, přičemž oblast překrytí je například menší než 20 nm. U této formy provedení je pak například úmyslem, aby světlo první části spektra vykazovalo méně než 10% nebo méně než 5% nebo méně než 1 % podíl vlnových délek z oblasti překrytí. Dále je u této formy provedení například úmyslem, aby světlo druhé části spektra vykazovalo méně než 10% nebo méně než 5% nebo méně než 1% podíl vlnových délek z oblasti překrytí. U jedné z dalších forem provedení vynálezu je například úmyslem, aby byly první část spektra a druhá část spektra rozdílné. První část spektra a druhá část spektra u této formy provedení nevykazují žádný společný průnik vlnových délek.
Objekt a/nebo konstrukční jednotka jsou osvětlovány odpovídajícím světlem. Zobrazovací zařízení podle tohoto vynálezu dále vykazuje minimálně jednu řídicí jednotku ke spínání osvětlovací jednotky do prvního stavu sepnutí nebo druhého stavu sepnutí.
Kromě toho vykazuje zobrazovací zařízení podle tohoto vynálezu jednotku fotoaparátu k zobrazování objektu a/nebo konstrukční jednotky světlem první části spektra v prvním stavu sepnutí osvětlovací jednotky nebo světlem druhé části spektra ve druhém stavu sepnutí osvětlovací jednotky.
Zobrazovací zařízení podle tohoto vynálezu zajišťuje, aby zobrazování objektu, který je například umístěn v komoře na vzorky generátoru paprsků částic, nebo zobrazování konstrukční jednotky, která je například umístěna v komoře na vzorky generátoru paprsků částic, pomocí fotoaparátu bylo možné v každém provozním režimu generátoru paprsků částic. Pokud například neproběhne zobrazování nebo zkoumání objektu umístěného v komoře na vzorky pomocí paprsku částic generátoru paprsků částic nebo pokud například detektor, který se v generátoru paprsků částic používá k detekci interakčních částic a/nebo interakčního záření, není citlivý na světlo první části spektra, v důsledku svého umístění v generátoru paprsků částic nedokáže detekovat světlo první části spektra nebo je odpojený, sepne řídicí jednotka osvětlovací jednotku do prvního stavu sepnutí tak, aby světlo první části spektra bylo vedeno na objekt a/nebo konstrukční jednotku. První část spektra vykazuje například výlučně bílé světlo nebo výlučně rozsah vlnových délek viditelného světla. V tomto případě je možné pořizovat prostřednictvím jednotky fotoaparátu barevné fotografie, takže jsou dobře rozpoznávány i barevně označené nebo utvářené objekty nebo konstrukční jednotky. Barevné zachycení obrazu objektu nebo konstrukční jednotky je tedy možné i tehdy, když detektor, který se v generátoru paprsků částic používá k detekci interakčních částic a/nebo interakčního záření, není citlivý na světlo první části spektra, například EverhartThomleyho detektor nebo detektor iontů, který má detekční plochu potaženou vrstvou kovu, která oddání světlo první části spektra, především bílé světlo. Barevné zachycení obrazu objektu nebo konstrukční jednotky je tedy možné i tehdy, když detektor, který se v generátoru paprsků částic používá k detekci interakčních částic a/nebo interakčního záření, jev generátoru paprsků částic lokalizován tak, aby nebyl ovlivňován světlem první části spektra. V případě obou výše uvedených forem provedení je možné současné zachycení barevné fotografie objektu jakož i zobrazení a zkoumání objektu paprskem částic generátoru paprsků částic. Dále je možné současné zachycení barevné fotografie konstrukční jednotky jakož i zobrazení a zkoumání
-4CZ 2018 - 39 A3 objektu paprskem částic generátoru paprsků částic. Barevné zachycení obrazu objektu nebo konstrukční jednotky je tedy možné i tehdy, když je detektor, který se v generátoru paprsků částic používá k detekci interakčních částic a/nebo interakčního záření, odpojený.
Pokud je však detektor k detekci interakčních částic nebo interakčního záření rušen světlem první části spektra v prvním stavu sepnutí osvětlovací jednotky, sepne řídicí jednotka osvětlovací jednotku do druhého stavu sepnutí. Ve druhém stavu sepnutí se světlo druhé části spektra používá k osvětlení a zobrazení objektu a/nebo konstrukční jednotky. Například je světlem druhé části spektra infračervené světlo. Světlo druhé části spektra je například utvářeno tak, že je možné současné zachycení fotografie objektu a/nebo konstrukční jednotky pomocí jednotky fotoaparátu zobrazovacího zařízení podle tohoto vynálezu a detekce interakčních částic nebo interakčního záření ke zkoumání a zobrazení objektu paprskem částic generátoru paprsků částic.
Zobrazovací zařízení podle tohoto vynálezu zajišťuje především to, aby objekt a/nebo konstrukční jednotku bylo možné pozorovat v každém provozním režimu generátoru paprsků částic a aby bylo možné kontrolované nastavovat polohu objektu, který je například umístěn na stole na vzorky generátoru paprsků částic, a/nebo polohu konstrukční jednotky.
Jak již bylo zmíněno výše, předpokládá jedna z forem provedení zobrazovacího zařízení podle tohoto vynálezu dodatečně nebo alternativně, že první část spektra vykazuje výlučně rozsah vlnových délek viditelného světla. To je například rozsah vlnových délek od 380 nm do 780 nm, přičemž zahrnuty jsou i meze rozsahu. U jedné z dalších forem provedení zobrazovacího zařízení podle tohoto vynálezu je dodatečně nebo alternativně úmyslem, aby první část spektra vykazovala výlučně bílé světlo. Při této podobě první části spektra je zajištěno, že pomocí jednotky fotoaparátu lze pořizovat dobré barevné záběry objektu a/nebo konstrukční jednotky.
U jiné z dalších forem provedení zobrazovacího zařízení podle tohoto vynálezu je dodatečně nebo alternativně úmyslem, aby druhá část spektra vykazovala výlučně rozsah vlnových délek infračerveného světla. Zejména je například úmyslem, aby druhá část spektra vykazovala výlučně rozsah vlnových délek blízkého infračerveného světla. Například vykazuje druhá část spektra výlučně světlo rozsahu vlnových délek od 780 nm do 3 pm. Tato podoba druhé části spektra zajišťuje, aby bylo možné zachycovat fotografie objektu a/nebo konstrukční jednotky pomocí zobrazovacího zařízení podle tohoto vynálezu, i když je objekt současně zkoumán a/nebo obráběn paprskem částic generátoru paprsků částic. Tato podoba umožňuje díky použití světla druhé části spektra i zachycování fotografií objektu a/nebo konstrukční jednotky pomocí zobrazovacího zařízení podle tohoto vynálezu, pokud je detektor k detekci interakčních částic a/nebo interakčního záření zkonstruován, zapojen a/nebo umístěn tak, že by byl při použití světla první části spektra rušen světlem první části spektra. Fotografie vytvořená zobrazovacím zařízením podle tohoto vynálezu je černobílá fotografie.
U jedné z forem provedení zobrazovacího zařízení podle tohoto vynálezu je dodatečně nebo alternativně úmyslem, aby řídicí jednotka nastavovala a/nebo regulovala intenzitu světla první části spektra a/nebo světla druhé části spektra. Vyjádřeno jinými slovy je řídicí jednotka zkonstruována k nastavování a/nebo regulaci intenzity světla první části spektra a/nebo světla druhé části spektra. Tato forma provedení zajišťuje, že lze rušivé vlivy na detektor částic v generátoru paprsků částic redukovat na minimum, a zároveň zajišťuje dobré zobrazení objektu a/nebo konstrukční jednotky pomocí zobrazovacího zařízení.
U jedné z forem provedení zobrazovacího zařízení podle tohoto vynálezu je dodatečně nebo alternativně úmyslem, aby zobrazovací zařízení vykazovalo minimálně jednu první světelnou jednotku k vytváření světla první části spektra. Především je úmyslem, aby první světelná jednotka dodatečně vykazovala první filtrační jednotku. První filtrační jednotka je například zkonstruována tak, aby světlo, které vykazuje určitou vlnovou délku, která nespadá do první části spektra, bylo vyfiltrováno ze světla vytvořeného první světelnou jednotkou. Alternativně k tomuto je úmyslem, aby první světelná jednotka vytvářela výlučně světlo první části spektra. U
-5 CZ 2018 - 39 A3 jedné z dalších forem provedení zobrazovacího zařízení podle tohoto vynálezu je úmyslem, aby první světelná jednotka vykazovala minimálně jednu LED a/nebo aby byla zkonstruována jako LED. Především je LED zkonstruována jako LED vyzařující bílé světlo, Například je to LED, která pracuje na principu luminiscence-konverze vlnových délek. Emitované modré složky záření LED se využívají k tomu, aby byly přísadou fosforu proporcionálně přeměněny ve žlutavé světlo. Konečným výsledkem vytvořených spekter je bílé světlo. Dodatečně nebo alternativně je úmyslem, aby první světelná jednotka vykazovala několik LED, například minimálně jednu první LED a/nebo minimálně jednu druhou LED a/nebo minimálně jednu třetí LED. Především je úmyslem, aby první LED byla zkonstruována jako LED vyzařující červené světlo, druhá LED jako LED vyzařující zelené světlo a třetí LED jako LED vyzařující modré světlo. Smícháním červeného, zeleného a modrého světla vzniká světlo, které je vnímáno jako bílé světlo.
U jedné z dalších forem provedení zobrazovacího zařízení podle tohoto vynálezu je dodatečně nebo alternativně úmyslem, aby zobrazovací zařízení vykazovalo minimálně jednu druhou světelnou jednotku k vytváření světla druhé části spektra. Především je úmyslem, aby druhá světelná jednotka dodatečně vykazovala jednu druhou filtrační jednotku. Druhá filtrační jednotka je například zkonstruována tak, aby světlo, které vykazuje určitou vlnovou délku, která nespadá do druhé části spektra, bylo vyfiltrováno ze světla vytvořeného druhou světelnou jednotkou. Alternativně k tomuto je úmyslem, aby druhá světelná jednotka vytvářela výlučně světlo druhé části spektra. U jedné z dalších forem provedení zobrazovacího zařízení podle tohoto vynálezu je úmyslem, aby druhá světelná jednotka vykazovala minimálně jednu LED a/nebo aby byla zkonstruována jako LED. Například je tato LED zkonstruována jako infračervená LED, která emituje světlo v oblasti blízkého infračerveného záření. Především je úmyslem, aby infračervená LED emitovala infračervené světlo o vlnové délce od 800 nm do 1000 nm. Například se používá infračervená LED, která vykazuje vlnovou délku 950 nm. Explicitně se poukazuje na to, že vynález není omezen na tyto vlnové délky. Pro světlo druhé části spektra lze dokonce použít každou vlnovou délku, která je vhodná pro realizaci vynálezu.
U jiné z dalších forem provedení zobrazovacího zařízení podle tohoto vynálezu je dodatečně nebo alternativně úmyslem, aby jednotka fotoaparátu vykazovala minimálně jednu detekční jednotku s určitou citlivostí detektoru. Citlivost detektoru je konfigurována jak na světlo první části spektra v prvním stavu sepnutí osvětlovací jednotky, tak i na světlo druhé části spektra ve druhém stavu sepnutí osvětlovací jednotky. Vyjádřeno jinými slovy detekuje detekční jednotka jednotky fotoaparátu jak světlo první části spektra, tak i světlo druhé části spektra.
U jiné z dalších forem provedení zobrazovacího zařízení podle tohoto vynálezu je dodatečně nebo alternativně úmyslem, aby jednotka kamery vykazovala minimálně jeden CCD nebo minimálně jeden CMOS čip.
Vynález se týká i generátoru paprsků částic. Například je generátor paprsků částic podle tohoto vynálezu zkonstruován jako generátor elektronových paprsků a/nebo generátor iontových paprsků. Generátor paprsků částic podle tohoto vynálezu slouží k analýze, především k zobrazování, a/nebo obrábění objektu. Generátor paprsků částic podle tohoto vynálezu vykazuje minimálně jeden generátor paprsků k vytváření paprsku částic s nabitými primárními částicemi. Například jsou primárními částicemi elektrony nebo ionty. Dále vykazuje generátor paprsků částic podle tohoto vynálezu minimálně jednu čočku objektivu k zaostřování paprsku částic na objekt, přičemž při interakci paprsku částic s objektem vznikají interakční částice a/nebo interakční záření. Interakčními částicemi jsou například sekundární částice, zejména sekundární elektrony, a/nebo zpětně rozptýlené částice, například zpětně rozptýlené elektrony. Interakčním zářením je například rentgenové záření nebo světlo vznikající katodovou luminiscencí. Dále vykazuje generátor paprsků částic podle tohoto vynálezu minimálně jeden detektor k detekci interakčních částic a/nebo interakčního záření. Kromě toho je generátor paprsků částic podle tohoto vynálezu opatřen zobrazovacím zařízením k zobrazování objektu a/nebo k zobrazování konstrukční jednotky generátoru paprsků částic, přičemž zobrazovací zařízení vykazuje minimálně jeden z výše nebo dále níže uvedených znaků nebo kombinaci minimálně dvou výše
-6CZ 2018 - 39 A3 nebo dále níže uvedených znaků. Generátor paprsků částic podle tohoto vynálezu má stejné výhody jako zobrazovací zařízení podle tohoto vynálezu.
U jedné z forem provedení generátoru paprsků částic podle tohoto vynálezu je dodatečně nebo alternativně úmyslem, aby generátor paprsků částic vykazoval minimálně jeden zrcadlový korektor ke korekci chromatické a/nebo sférické aberace.
Jak již bylo zmíněno výše, je u jedné z dalších forem provedení generátoru paprsků částic podle tohoto vynálezu dodatečně nebo alternativně úmyslem, aby generátor paprsků částic byl zkonstruován jako generátor elektronových paprsků a/nebo generátor iontových paprsků.
U jedné z ještě dalších forem provedení generátoru paprsků částic podle tohoto vynálezu je dodatečně nebo alternativně úmyslem, aby generátor paprsků k vytváření paprsku částic s nabitými primárními částicemi byl zkonstruován jako první generátor paprsků k vytváření prvního paprsku částic s prvními nabitými částicemi a čočka objektivu jako první čočka objektivu k zaostření prvního paprsku částic na objekt. Kromě toho vykazuje generátor paprsků částic minimálně jeden druhý generátor paprsků k vytváření druhého paprsku částic s druhými nabitými primárními částicemi a minimálně jednu druhou čočku objektivu k zaostření druhého paprsku částic na objekt. Druhé nabité primární částice jsou například elektrony nebo ionty.
U jedné z forem provedení generátoru paprsků částic podle tohoto vynálezu je dodatečně nebo alternativně úmyslem, aby konstrukční jednotka byla zkonstruována především jako systém vstřikování plynu, jako mikromanipulátor, jako pohyblivě zkonstruovaný detektor a/nebo jako vyrovnávací jednotka nábojů Vynález není omezen na výše uvedené konstrukční jednotky. Pro vynález lze dokonce použít každou konstrukční jednotku generátoru paprsků částic. Především je úmyslem, aby konstrukční jednotka byla umístěna v komoře objektu - tedy v komoře na vzorky generátoru paprsků částic.
Vynález se týká také způsobu provozu generátoru paprsků částic, který vykazuje minimálně jeden z dále výše uvedených nebo dále níže uvedených znaků nebo kombinaci minimálně dvou dále výše nebo dále níže uvedených znaků. U způsobu podle tohoto vynálezu je úmyslem, aby řídicí jednotka spínala osvětlovací jednotku do prvního stavu sepnutí nebo druhého stavu sepnutí. V prvním stavu sepnutí jsou objekt a/nebo konstrukční jednotka zobrazovány prostřednictvím jednotky fotoaparátu světlem první části spektra. Ve druhém stavu sepnutí jsou objekt a/nebo konstrukční jednotka zobrazovány prostřednictvím jednotky fotoaparátu světlem druhé části spektra. U jedné z forem provedení způsobu podle tohoto vynálezu je dodatečně nebo alternativně úmyslem, aby byl v prvním stavu sepnutí paprsek částic odveden od objektu nebo vypnut. Toto je úmyslem především tehdy, když má být pořízena barevná fotografie objektu, jak již bylo vysvětleno výše.
U jedné z dalších forem provedení způsobu podle tohoto vynálezu je dodatečně nebo alternativně úmyslem, aby byla nastavována intenzita světla první části spektra a/nebo intenzita světla druhé části spektra.
U jiné z dalších forem provedení způsobu podle tohoto vynálezu je dodatečně nebo alternativně úmyslem, aby byl detektor vypínán v prvním stavu sepnutí. Dodatečně nebo alternativně k tomuto je úmyslem, aby byl detektor přesunován do určité polohy tak, aby v prvním stavu sepnutí na detektor nedopadalo žádné světlo první části spektra. Znovu dodatečně nebo alternativně k tomuto je úmyslem, aby byl detektor přesunován do určité polohy tak, aby v prvním stavu sepnutí na detektor dopadala pouze minimální intenzita světla první části spektra. Dodatečně nebo alternativně je úmyslem, aby se detektor vypínal. Ve všech shora uvedených případech je pak i nadále možné vytvářet barevné fotografie objektu a/nebo konstrukční jednotky světlem první části spektra.
-7 CZ 2018 - 39 A3
Objasnění výkresů
Vynález je dále blíže popsán na základě příkladů provedení prostřednictvím nákresů. Obrázky přitom znázorňují
Obr. 1 první příklad provedení generátoru paprsků částic podle tohoto vynálezu;
Obr. 2 druhý příklad provedení generátoru paprsků částic podle tohoto vynálezu;
Obr. 3 třetí příklad provedení generátoru paprsků částic podle tohoto vynálezu;
Obr. 4 schematické znázornění prvního příkladu provedení zobrazovacího zařízení pro generátor paprsků částic;
Obr. 5 schematické znázornění druhého příkladu provedení zobrazovacího zařízení pro generátor paprsků částic;
Obr. 6 příklad provedení osvětlovací jednotky;
Obr. 7 další příklad provedení osvětlovací jednotky;
Obr. 8 způsob provozu generátoru paprsků částic se zobrazovacím zařízením;
Obr. 9 další krok způsobu jednoho z dalších příkladů provedení způsobu podle obrázku 8; jakož i
Obr. 10 jeden z ještě dalších kroků způsobu jednoho z ještě dalších příkladů provedení způsobu podle obrázku 8.
Popis příkladných provedení
Vynález je nyní blíže vysvětlen prostřednictvím generátorů paprsků částic v podobě SEM a v podobě kombinovaného přístroje, který vykazuje elektronový tubus a iontový tubus. Je výslovně upozorněno na to, že vynález lze použít u každého generátoru paprsků částic, především u každého generátoru elektronových paprsků a/nebo každého generátoru iontových paprsků.
Obrázek 1 zobrazuje schematické znázornění SEM 100. SEM 100 má první generátor paprsků v podobě zdroje 101 elektronů, který je zkonstruován jako katoda. Dále je SEM 100 opatřen extrakční elektrodou 102 jakož i anodou 103, která je nasazená na jeden z konců vodicí trubice 104 paprsku SEM 100. Například je zdroj 101 elektronů zkonstruován jako termický emitor polí. Vynález ovšem není omezen na takový zdroj 101 elektronů. Naopak lze použít jakýkoliv zdroj elektronů.
Elektrony, které vystupují ze zdroje 101 elektronů, tvoří paprsek primárních elektronů. Elektrony jsou na základě rozdílu potenciálů mezi zdrojem 101 elektronů a anodou 103 urychlovány na potenciál anody. Potenciál anody činí v případě zde znázorněného příkladu provedení 1 kV až 20 kV vůči potenciálu uzemnění pláště komory 120 na vzorky, například 5 kV až 15 kV, především 8 kV. Alternativně by ale mohl být i na potenciálu uzemnění.
Na vodicí trubici 104 paprsku jsou umístěny dvě kondenzorové čočky, a sice první kondenzorová čočka 105 a druhá kondenzorová čočka 106. Přitom jsou vycházeje ze zdroje 101 elektronů pohledem ve směru první čočky 107 objektivu umístěny nejdříve první kondenzorová čočka 105 a poté druhá kondenzorová čočka 106. Explicitně se poukazuje na to, že další příklady provedení SEM 100 mohou vykazovat pouze jednu samostatnou kondenzorovou čočku. Mezi anodou 103 a první kondenzorovou čočkou 105 je umístěna první clonová jednotka 108. První clonová
-8CZ 2018 - 39 A3 jednotka 108 je společně s anodou 103 a vodicí trubicí 104 paprsku na vysokonapěťovém potenciálu, a sice potenciálu anody 103 nebo na uzemnění. První clonová jednotka 108 vykazuje četné první otvory 108A clony, z nichž jeden je znázorněn na obrázku 1. Například existují dva první otvory 108A clony. Každý z četných prvních otvorů 108A clony vykazuje rozdílný průměr otvoru. Prostřednictvím přestavovacího mechanizmu (není znázorněn) je možné nastavit požadovaný první otvor 108A clony na optickou osu OA SEM 100. Explicitně se poukazuje na to, že u dalších příkladů provedení může být první clonová jednotka 108 opatřena pouze jedním jediným otvorem 108A clony. U tohoto příkladu provedení se přestavovací mechanizmus nemůže vyskytovat. První clonová jednotka 108 je poté zkonstruována nepohyblivě. Mezi první kondenzorovou čočkou 105 a druhou kondenzorovou čočkou 106 je umístěna nepohyblivá druhá clonová jednotka 109. Alternativně k tomuto je úmyslem druhou clonovou jednotku 109 zkonstruovat pohyblivě.
První čočka 107 objektivu vykazuje pólové nástavce 110, v nichž je vytvořen vyvrtaný otvor. Tímto otvorem je vedena vodicí trubice 104 paprsku. V pólových nástavcích 110 jsou dále umístěny cívky 111.
V jedné ze spodních částí vodicí trubice 104 paprsku je umístěno elektrostatické zpomalovací zařízení. Toto vykazuje jednu samostatnou elektrodu 112 a trubičkovou elektrodu 113. Trubičková elektroda 113 je umístěna na jednom z konců vodicí trubice 104 paprsku, která je přivrácena objektu 114. Trubičková elektroda 113 je společně s vodicí trubicí 104 paprsku na potenciálu anody 103, zatímco samostatná elektroda 112 jakož i objekt 114 jsou na potenciálu, který je oproti potenciálu anody 103 nižší. V tomto případě je to potenciál uzemnění pláště komory 120 na vzorky. Tímto způsobem mohou být elektrony paprsku primárních elektronů zbrzděny na požadovanou energii, která je potřebná pro zkoumání objektu 114.
SEM 100 vykazuje dále rastrovací zařízení 115, kterým lze paprsek primárních elektronů vychýlit a rastrovat přes objekt 114. Elektrony paprsku primárních elektronů přitom vstupují do interakce s objektem 114. Následkem interakce vznikají interakční částice, které jsou detekovány. Jako interakční částice jsou emitovány především elektrony z povrchu objektu 114 - takzvané sekundární elektrony - nebo zpětně rozptylovány elektrony paprsku primárních elektronů takzvané zpětně rozptýlené elektrony.
Objekt 114 a samostatná elektroda 112 mohou být na rozdílných a od uzemnění odlišných potenciálech. Tím je umožněno nastavovat místo zpomalení paprsku primárních elektronů ve vztahu k objektu 114. Pokud je například zpomalení provedeno velmi blízko k objektu 114, jsou vady zobrazení menší.
K detekci sekundárních elektronů a/nebo zpětně rozptýlených elektronů je ve vodicí trubici 104 paprsku umístěna sestava detektorů, která vykazuje první detektor 116 a druhý detektor 117. První detektor 116 je přitom umístěn podél optické osy OA na straně zdroje, zatímco druhý detektor 117 je umístěn na straně objektu podél optické osy OA ve vodicí trubici 104 paprsku. První detektor 116 a druhý detektor 117 jsou umístěny vzájemně posunuté ve směru optické osy OA SEM 100. Jak první detektor 116, tak i druhý detektor 117 vykazují každý po jednom průchodovém otvoru, kterým může vstupovat paprsek primárních elektronů. První detektor 116 a druhý detektor 117 jsou přibližně na potenciálu anody 103 a vodicí trubice 104 paprsku. Optická osa OA SEM 100 probíhá příslušnými průchodovými otvory.
Druhý detektor 117 slouží hlavně k detekci sekundárních elektronů. Sekundární elektrony vykazují při výstupu z objektu 114 nejdříve nízkou kinetickou energii a libovolné směry pohybu. Díky silnému odsávacímu poli vycházejícímu z trubičkové elektrody 113 jsou sekundární elektrony urychlovány ve směru první čočky 107 objektivu. Sekundární elektrony vstupují přibližně rovnoběžně do první čočky 107 objektivu. Průměr svazku paprsku sekundárních elektronů zůstává i v první čočce 107 objektivu malý. První čočka 107 objektivu nyní silně působí na sekundární elektrony a vytváří relativně krátké ohnisko sekundárních elektronů s
-9CZ 2018 - 39 A3 dostatečně ostrými úhly k optické ose OA, takže sekundární elektrony se po ohnisku rozběhnou daleko od sebe a dopadnou na druhý detektor 117 na jeho aktivní ploše. Na objektu 114 zpětně rozptýlené elektrony - tedy zpětně rozptýlené elektrony, které v porovnání se sekundárními elektrony vykazují relativně vysokou kinetickou energii při výstupu z objektu 114 - jsou naproti tomu druhým detektorem 117 zachyceny pouze z malé části. Vysoká kinetická energie a úhly zpětně rozptýlených elektronů k optické ose OA při výstupu z objektu 114 vedou k tomu, že pas svazku, tedy část paprsku s minimálním průměrem, zpětně rozptýlených elektronů je v blízkosti druhého detektoru 117. Velký část zpětně rozptýlených elektronů prochází průchodovým otvorem druhého detektoru 117. První detektor 116 proto slouží v podstatě k zachycování zpětně rozptýlených elektronů.
U jedné z dalších forem provedení SEM 100 může být první detektor 116 dodatečně zkonstruován s mřížkou 116A opačného pole. Mřížka 116A opačného pole je umístěna na straně prvního detektoru 116 orientované směrem k objektu 114. Mřížka 116A opačného pole vykazuje s ohledem na potenciál vodicí trubice 104 paprsku záporný potenciál tak, že mřížkou 116A opačného pole se k prvnímu detektoru 116 dostanou pouze zpětně rozptýlené elektrony s vysokou energií. Dodatečně nebo alternativně vykazuje druhý detektor 117 další mřížku opačného pole, která je zkonstruována analogicky k výše uvedené mřížce 116A opačného pole prvního detektoru 116 a má analogickou funkci.
Dále má SEM 100 v komoře 120 na vzorky komorový detektor 119, například EverhartThomleyho detektor nebo detektor iontů, který má detekční plochu s vrstvou kovu, která oddání světlo, především bílé světlo.
Detekční signály vytvářené první detektorem 116 a druhým detektorem 117 se používají k vytvoření fotografie nebo fotografií povrchu objektu 114.
Explicitně se poukazuje na to, že otvory clony první clonové jednotky 108 a druhé clonové jednotky 109 jakož i průchodové otvory prvního detektoru 116 a druhého detektoru 117 jsou znázorněny nadsazeně. Průchodový otvor prvního detektoru 116 a druhého detektoru 117 mají rozšíření kolmo k optické ose OA v rozsahu od 0,5 mm do 5 mm. Například jsou uspořádány kruhovitě a vykazují průměr v rozsahu od 1 mm do 3 mm kolmo k optické ose OA.
Druhá clonová jednotka 109 je u zde znázorněného příkladu provedení zkonstruována jako clona s otvorem a je opatřena druhým otvorem 118 clony pro prostupování paprsku primárních elektronů, který vykazuje rozšíření v rozsahu od 5 pni do 500 pm, například 35 pm. Alternativně k tomu je u jedné z dalších forem provedení úmyslem, aby druhá clonová jednotka 109 byla opatřena několika otvory clony, které mohou být mechanicky posunovány k paprsku primárních elektronů nebo které mohou být paprskem primárních elektronů dosaženy za použití elektrických a/nebo magnetických vychylovacích prvků. Druhá clonová jednotka 109 je zkonstruována jako clona oddělující jednotlivé tlaky. Tato odděluje první prostor, v němž je umístěn zdroj 101 elektronů a v němž panuje ultravysoké vakuum (10-7 hPa až 1012 hPa), od druhého prostoru, který vykazuje vysoké vakuum (10-3 hPa až 10'7 hPa). Druhý prostor je mezitlakovým prostorem vodicí trubice 104 paprsku, který vede ke komoře 120 na vzorky.
V komoře 120 na vzorky je vakuum. K vytvoření vakua je na komoře 120 na vzorky umístěna pumpa (není znázorněna). U příkladu provedení znázorněného na obrázku 1 je komora 120 na vzorky provozována v prvním tlakovém pásmu nebo ve druhém tlakovém pásmu. První tlakové pásmo zahrnuje pouze tlaky menší nebo rovnající se 10'3 hPa, a druhé tlakové pásmo zahrnuje pouze tlaky vyšší než 10'3 hPa. Aby byla zajištěna tato tlaková pásma, je komora 120 na vzorky vakuově-technicky uzavřena.
Objekt 114 je umístěn na stole 122 na vzorky. Stůl 122 na vzorky je zkonstruován pohyblivě ve třech vzájemně kolmo uspořádaných směrech, a sice ve směru x, ve směru y a ve směru z. Kromě toho lze stolem 122 na vzorky otáčet kolem dvou vzájemně kolmo uspořádaných os otáčení.
- 10CZ 2018 - 39 A3
SEM 100 dále vykazuje třetí detektor 121, který je umístěn v komoře 120 na vzorky. Přesněji řečeno je třetí detektor 121 při pohledu od zdroje 101 elektronů umístěn podél optické osy OA za objektem 114. Paprsek primárních elektronů prozařuje zkoumaný objekt 114. Při průchodu paprsku primárních elektronů zkoumaným objektem 114 vstupují elektrony paprsku primárních elektronů do interakce s materiálem zkoumaného objektu 114. Elektrony procházející zkoumaným objektem 114 jsou detekovány třetím detektorem 121.
V komoře 120 na vzorky je umístěna konstrukční jednotka 125 SEM 100. Například je konstrukční jednotka 125 zkonstruována jako systém vstřikování plynu, jako mikromanipulátor, jako další pohyblivě uspořádaný detektor a/nebo jako vyrovnávací jednotka nábojů. Vynález není omezen na výše uvedené konstrukční jednotky. Pro vynález lze dokonce použít jakoukoliv konstrukční jednotku SEM 100.
Na komoře 120 na vzorky je umístěno zobrazovací zařízení 500, které je blíže pojednáno dále níže. Zobrazovací zařízení 500, první detektor 116, druhý detektor 117 a komorový detektor 119 jsou spojeny s kontrolní jednotkou 123, která má monitor 124. I třetí detektor 121 je spojen s kontrolní jednotkou 123. Ta z důvodů zachování přehlednosti není znázorněna. Kontrolní jednotka 123 zpracovává detekční signály, které jsou vytvářeny prvním detektorem 116, druhým detektorem 117, komorovým detektorem 119 a/nebo třetím detektorem 121, a zobrazuje je v podobě fotografií na monitoru 124. Kromě toho slouží monitor 124 k zobrazování fotografií, které jsou vytvářeny zobrazovacím zařízením 500. Toto je blíže pojednáno dále níže.
Obrázek 2 zobrazuje generátor paprsků částic v podobě kombinovaného přístroje 200. Kombinovaný přístroj 200 vykazuje dva tubusy paprsků částic. Jednak je kombinovaný přístroj 200 opatřen SEM 100, jak je již znázorněno na obrázku 1, ovšem bez komory 120 na vzorky. SEM 100 je dokonce umístěn na komoře 201 na vzorky. V komoře 201 na vzorky je vakuum. K vytvoření vakua je na komoře 201 na vzorky umístěna pumpa (není znázorněna). U příkladu provedení znázorněného na obrázku 2 je komora 201 na vzorky provozována v prvním tlakovém pásmu nebo ve druhém tlakovém pásmu. První tlakové pásmo zahrnuje pouze tlaky menší nebo rovnající se 10'3 hPa, a druhé tlakové pásmo zahrnuje pouze tlaky vyšší než 10'3 hPa. Aby byla zajištěna tato tlaková pásma, je komora 201 na vzorky vakuově-technicky uzavřena.
V komoře 201 na vzorky je umístěn komorový detektor 119, který je například zkonstruován jako Everhart-Thomleyho detektor nebo detektor iontů a který vykazuje detekční plochu s vrstvou kovu, která oddání světlo, především bílé světlo.
SEM 100 slouží k vytváření prvního paprsku částic, a sice již dále výše popsaného paprsku primárních elektronů. Jednak je kombinovaný přístroj 200 opatřen generátorem 300 iontových paprsků, který je rovněž umístěn na komoře 201 na vzorky.
SEM 100 je vzhledem ke komoře 201 na vzorky umístěn vertikálně. Naproti tomu je generátor 300 iontových paprsků umístěn tak, že je nakloněn o úhel cca 50° vůči SEM 100. Má druhý generátor paprsků v podobě generátoru 301 paprsků iontů. Pomocí generátoru 301 paprsků iontů jsou vytvářeny ionty, které tvoří druhý paprsek částic v podobě paprsku iontů. Ionty jsou urychlovány prostřednictvím extrakční elektrody 302, která je na předem nastavitelném potenciálu. Druhý paprsek částic prochází iontovou optikou generátoru 300 iontových paprsků, přičemž iontová optika má kondenzorovou čočku 303 a druhou čočku 304 objektivu. Druhá čočka 304 objektivu nakonec vytváří iontovou sondu, která je zaostřována na objekt 114 umístěný na stolu 122 na vzorky.
Nad druhou čočkou 304 objektivu (tedy ve směru generátoru 301 paprsků iontů) jsou umístěny jedna nastavitelná nebo volitelná clona 306, první sestava 307 elektrod a druhá sestava 308 elektrod, přičemž první sestava 307 elektrod a druhá sestava 308 elektrod jsou zkonstruovány jako rastrovací elektrody. Prostřednictvím první sestavy 307 elektrod a druhé sestavy 308
- 11 CZ 2018 - 39 A3 elektrod je druhý paprsek částic rastrován přes povrch objektu 114, přičemž první sestava 307 elektrod působí prvním směrem a druhá sestava 308 elektrod druhým směrem, který je vůči prvnímu směru opačný. Rastrování tak probíhá například ve směru x. Rastrování ve směru y, který je k tomuto směru kolmý, probíhá prostřednictvím dalších, o 90° pootočených elektrod (nejsou znázorněny) na první sestavě 307 elektrod a na druhé sestavě 308 elektrod.
Jak je vysvětleno výše, je objekt 114 umístěn na stole 122 na vzorky. I u příkladu provedení zobrazeného na obrázku 2 je stůl 122 na vzorky zkonstruován pohyblivě ve třech vzájemně kolmo uspořádaných směrech, a sice ve směru x, ve směru y a ve směru z. Kromě toho lze stolem 122 na vzorky otáčet kolem dvou vzájemně kolmo uspořádaných os otáčení.
Vzdálenosti mezi jednotlivými jednotkami kombinovaného přístroje 200 znázorněné na obrázku 2 jsou znázorněny nadsazeně, aby byly lépe znázorněny jednotlivé jednotky kombinovaného přístroje 200.
V komoře 201 na vzorky je umístěna konstrukční jednotka 125 kombinovaného přístroje 200. Například je konstrukční jednotka 125 zkonstruována jako systém vstřikování plynu, jako mikromanipulátor, jako další pohyblivě uspořádaný detektor a/nebo jako vyrovnávací jednotka nábojů. Vynález není omezen na výše uvedené konstrukční jednotky. Pro vynález lze dokonce použít jakoukoliv konstrukční jednotku kombinovaného přístroje 200.
Na komoře 201 na vzorky je umístěno zobrazovací zařízení 500, které je blíže pojednáno dále níže. Zobrazovací zařízení 500 je spojeno s kontrolní jednotkou 123, která má monitor 124. Kontrolní jednotka 123 zpracovává detekční signály, které jsou vytvářeny prvním detektorem 116, druhým detektorem 117 (na obrázku 2 není znázorněn), komorovým detektorem 119 a/nebo třetím detektorem 121, a zobrazuje jev podobě fotografií na monitoru 124. Kromě toho slouží monitor 124 k zobrazování fotografií, které jsou vytvářeny zobrazovacím zařízením 500. Toto je blíže pojednáno dále níže.
Obrázek 3 je schematickým znázorněním jednoho z dalších příkladů provedení generátoru paprsků částic podle vynálezu. Tento příklad provedení generátoru paprsků částic je opatřen vztahovou značkou 400 a zahrnuje zrcadlový korektor ke korekci chromatické a/nebo sférické aberace. Generátor 400 paprsků částic zahrnuje tubus 401 paprsků částic, který je zkonstruován jako elektronový tubus a v podstatě odpovídá elektronovému tubusu korigovaného SEM. Generátor 400 paprsků částic však není omezen na SEM se zrcadlovým korektorem. Generátor paprsků částic může dokonce zahrnovat jakýkoliv druh korekčních jednotek.
Tubus 401 paprsků částic zahrnuje generátor svazku částic v podobě zdroje 402 elektronů (katoda), extrakční elektrodu 403 a anodu 404. Například je zdroj 402 elektronů zkonstruován jako termický emitor polí. Elektrony, které vystupují ze zdroje 402 elektronů, jsou urychlovány k anodě 404 kvůli rozdílu potenciálů mezi zdrojem 402 elektronů a anodou 404. Tak je vytvářen paprsek částic v podobě paprsku elektronů podél první optické osy OA1.
Paprsek částic je veden podél dráhy paprsku, která odpovídá první optické ose OA1, poté co paprsek částic vystoupil ze zdroje 402 elektronů. K vedení paprsku částic se používají první elektrostatická čočka 405, druhá elektrostatická čočka 406 a třetí elektrostatická čočka 407.
Dále se paprsek částic podél dráhy paprsku nastavuje za použití zařízení pro vedení paprsku. Zařízení pro vedení paprsku tohoto příkladu provedení zahrnuje nastavovací jednotku zdroje se dvěma magnetickými vychylovacími jednotkami 408, které jsou umístěny podél první optické osy OA1. Kromě toho zahrnuje generátor 400 paprsků částic elektrostatické vychylovací jednotky paprsku. První elektrostatická vychylovací jednotka 409 paprsku, která je u jedné z dalších forem provedení zkonstruována také jako kvadrupól, je umístěna mezi druhou elektrostatickou čočkou 406 a třetí elektrostatickou čočkou 407. První elektrostatická vychylovací jednotka 409 paprsku je rovněž umístěna za magnetickými vychylovacími
- 12CZ 2018 - 39 A3 jednotkami 408. První multipólová jednotka 409A v podobě první magnetické vychylovací jednotky je umístěna na jedné straně první elektrostatické vychylovací jednotky 409 paprsku. Kromě toho je na druhé straně první elektrostatické vychylovací jednotky 409 paprsku umístěna druhá multipólová jednotka 409B v podobě druhé magnetické vychylovací jednotky. První elektrostatická vychylovací jednotka 409 paprsku, první multipólová jednotka 409A a druhá multipólová jednotka 409B jsou nastavovány za účelem nastavení paprsku částic vzhledem k ose třetí elektrostatické čočky 407 a vstupního okénka zařízení 410 pro vychylování paprsku. První elektrostatická vychylovací jednotka 409 paprsku, první multipólová jednotka 409A a druhá multipólová jednotka 409B mohou působit společně jako Wienův filtr. Na vstupu zařízení 410 pro vychylování paprskuje umístěn další magnetický vychylovací prvek 432.
Zařízení 410 pro vychylování paprsku se používá jako vychylovač paprsku částic, který paprsek částic určitým způsobem vychyluje. Zařízení 410 pro vychylování paprsku zahrnuje několik magnetických sektorů, a sice první magnetický sektor 411A, druhý magnetický sektor 411B, třetí magnetický sektor 411C, čtvrtý magnetický sektor 411D, pátý magnetický sektor 411E, šestý magnetický sektor 411F a sedmý magnetický sektor 411G. Paprsek částic vstupuje do zařízení 410 pro vychylování paprsku podél první optické osy OA1 a je zařízením 410 pro vychylování paprsku vychylován směrem druhé optické osy OA2. Vychýlení paprsku probíhá prostřednictvím prvního magnetického sektoru 411A, prostřednictvím druhého magnetického sektoru 411B a prostřednictvím třetího magnetického sektoru 411C o úhel od 30° do 120°. Druhá optická osa OA2 je vůči první optické ose OA1 orientována pod stejným úhlem. Zařízení 410 pro vychylování paprsku vychyluje i paprsek částic, který je veden podél druhé optické osy OA2, a to ve směru třetí optické osy OA3. Vychýlení paprskuje zajištěno třetím magnetickým sektorem 411C, čtvrtým magnetickým sektorem 411D a pátým magnetickým sektorem 411E. U příkladu provedení na obrázku 3 je vychýlení ke druhé optické ose OA2 a ke třetí optické ose OA3 zajištěno vychýlením paprsku částic v úhlu 90°. Třetí optická osa OA3 tak probíhá koaxiálně k první optické ose OA1. Poukazuje se však na to, že generátor 400 paprsků částic podle zde popsaného vynálezu není omezen na úhel vychýlení 90°. Naopak lze prostřednictvím zařízení 410 pro vychylování paprsku zvolit jakýkoliv vhodný úhel vychýlení, například 70° nebo 110°, takže první optická osa OA1 neprobíhá koaxiálně ke třetí optické ose OA3. Ohledně dalších detailů zařízení 410 pro vychylování paprskuje odkazováno na WO 2002/067286 A2.
Poté co byl paprsek částic vychýlen prvním magnetickým sektorem 411A, druhým magnetickým sektorem 411B a třetím magnetickým sektorem 411C, je paprsek částic veden podél druhé optické osy OA2. Paprsek částic je veden k elektrostatickému zrcadlu 414 a na své trajektorii k elektrostatickému zrcadlu 414 probíhá podél čtvrté elektrostatické čočky 415, třetí multipólové jednotky 416A v podobě magnetické vychylovací jednotky, druhé elektrostatické vychylovací jednotky 416 paprsku, třetí elektrostatické vychylovací jednotky 417 paprsku a čtvrté multipólové jednotky 416B v podobě magnetické vychylovací jednotky. Elektrostatické zrcadlo 414 zahrnuje první zrcadlovou elektrodu 413A, druhou zrcadlovou elektrodu 413B a třetí zrcadlovou elektrodu 413C. Elektrony paprsku částic, které se zpětně odrážejí na elektrostatickém zrcadle 414, probíhají znovu podél druhé optické osy OA2 a znovu vstupují do zařízení 410 pro vychylování paprsku. Poté jsou třetím magnetickým sektorem 411C, čtvrtým magnetickým sektorem 411D a pátým magnetickým sektorem 411E vychylovány ke třetí optické ose OA3.
Elektrony paprsku částic vystupují ze zařízení 410 pro vychylování paprsku a jsou vedeny podél třetí optické osy OA3 k objektu 425, který má být zkoumán. Na trajektorii k objektu 425 je paprsek částic veden k páté elektrostatické čočce 418, vodicí trubici 420 paprsku, páté multipólové jednotce 418A, šesté multipólové jednotce 418B a čočce 421 objektivu. Pátá elektrostatická čočka 418 je elektrostatická imerzní čočka. Paprsek částic je pátou elektrostatickou čočkou 418 zpomalen nebo urychlen na elektrický potenciál vodicí trubice 420 paprsku.
Paprsek částic je čočkou 421 objektivu zaostřen do roviny zaostření, v níž je umístěn objekt 425.
- 13 CZ 2018 - 39 A3
Objekt 425 je umístěn na pohyblivém stole 424 na vzorky. Pohyblivý stůl 424 na vzorky je umístěn v komoře 426 na vzorky generátoru 400 paprsků částic- Stůl 424 na vzorky je zkonstruován pohyblivě ve třech vzájemně kolmo uspořádaných směrech, a sice ve směru x, ve směru y a ve směru z. Kromě toho lze stolem 424 na vzorky otáčet kolem dvou vzájemně kolmo uspořádaných os otáčení. V komoře 426 na vzorky je vakuum. K vytvoření vakua je na komoře 426 na vzorky umístěna pumpa (není znázorněna). U příkladu provedení znázorněného na obrázku 3 je komora 426 na vzorky provozována v prvním tlakovém pásmu nebo ve druhém tlakovém pásmu. První tlakové pásmo zahrnuje pouze tlaky menší nebo rovnající se 10'3 hPa, a druhé tlakové pásmo zahrnuje pouze tlaky vyšší než 10'3 hPa. Aby byla zajištěna tato tlaková pásma, je komora 426 na vzorky vakuově-technicky uzavřena.
Čočka 421 objektivu může být zkonstruována jako kombinace magnetické čočky 422 a šesté elektrostatické čočky 423. Konec vodicí trubice 420 paprsku dále může být elektrodou elektrostatické čočky. Částice generátoru paprsků částic jsou - poté co vystoupí z vodicí trubice 420 paprsku - zpomaleny na potenciál objektu 425, který je umístěn na stole 424 na vzorky. Čočka 421 objektivu není omezena na kombinaci magnetické čočky 422 a šesté elektrostatické čočky 423. Čočka 421 objektivu může naopak nabývat jakékoliv vhodné podoby. Například může být čočka 421 objektivu zkonstruována jako čistě magnetická čočka nebo jako čistě elektrostatická čočka.
Paprsek částic, který je zaostřován na objekt 425, interaguje s objektem 425. Vytváří se interakční částice. Především jsou emitovány sekundární elektrony z objektu 425 nebo jsou na objektu 425 zpětně rozptylovány zpětně rozptýlené elektrony. Sekundární elektrony nebo zpětně rozptýlené elektrony jsou znovu urychlovány a vedeny do vodicí trubice 420 paprsku podél třetí optické osy OA3. Především probíhají dráhy sekundárních elektronů a zpětně rozptýlených elektronů na trajektorii průběhu paprsku částic v opačném směru než paprsek částic.
Generátor 400 paprsků částic zahrnuje první analytický detektor 419, který je umístěn podél trajektorie paprsku mezi zařízením 410 pro vychylování paprsku a čočkou 421 objektivu. Sekundární elektrony, které probíhají ve směrech, které vzhledem ke třetí optické ose OA3 probíhají pod velkým úhlem, jsou detekovány prvním analytickým detektorem 419. Zpětně rozptýlené elektrony a sekundární elektrony, které vzhledem ke třetí optické ose OA3 mají na místě prvního analytického detektoru 419 malou vzdálenost os - tzn. zpětně rozptýlené elektrony a sekundární elektrony, které na místě prvního analytického detektoru 419 vykazují malou vzdálenost od třetí optické osy OA3 - vstupují do zařízení 410 pro vychylování paprsku a jsou vychylovány pátým magnetickým sektorem 411E, šestým magnetickým sektorem 411F a sedmým magnetickým sektorem 411G podél trajektorie 427 detekovaného paprsku ke druhému analytickému detektoru 428. Úhel vychýlení činí například 90° nebo 110°.
První analytický detektor 419 vytváří detekční signály, které jsou z velké části vytvářeny emitovanými sekundárními elektrony. Detekční signály, které jsou vytvářeny prvním analytickým detektorem 419, jsou vedeny k první kontrolní jednotce 123 a používány k získávání informací o vlastnostech interakční oblasti zaostřeného paprsku částic s objektem 425. Především je zaostřený paprsek částic rastrován přes objekt 425 za použití rastrovacího zařízení 429. Díky detekčním signálům, které jsou vytvářeny prvním analytickým detektorem 419, pak může být vytvořena fotografie rastrované oblasti objektu 425 a zobrazena na zobrazovací jednotce. Zobrazovací jednotka je například monitor 124, který je umístěn na kontrolní jednotce 123.
I druhý analytický detektor 428 je spojen s kontrolní jednotkou 123. Detekční signály druhého analytického detektoru 428 jsou vedeny ke kontrolní jednotce 123 a používány k vytváření fotografie rastrované oblasti objektu 425 a zobrazování na zobrazovací jednotce. Zobrazovací jednotka je například monitor 124, který je umístěn na kontrolní jednotce 123.
V komoře 426 na vzorky je umístěna konstrukční jednotka 125 generátoru 400 paprsků částic. Například je konstrukční jednotka 125 zkonstruována jako systém vstřikování plynu, jako
- 14CZ 2018 - 39 A3 mikromanipulátor, jako další pohyblivě uspořádaný detektor a/nebo jako vyrovnávací jednotka nábojů. Vynález není omezen na výše uvedené konstrukční jednotky. Pro vynález lze naopak použít jakoukoliv konstrukční jednotku generátoru 400 paprsků částic.
Na komoře 426 na vzorky je umístěno zobrazovací zařízení 500, které je blíže pojednáno dále níže. Zobrazovací zařízení 500 je spojeno s kontrolní jednotkou 123, která má monitor 124. Kontrolní jednotka 123 zpracovává detekční signály zobrazovacího zařízení 500 a zobrazuje je v podobě fotografií na monitoru 124. Toto je blíže pojednáno dále níže.
Obrázek 4 zobrazuje první příklad provedení zobrazovacího zařízení 500, které je umístěno například v jednom z výše popsaných generátorů paprsků částic, a sice SEM 100, kombinovaném přístroji 200 a generátoru 400 paprsků částic. V následujícím jsou SEM 100, kombinovaný přístroj 200 a generátor 400 paprsků částic souhrnně nazývány také jako generátory 100, 200 a 400 paprsků částic.
Zobrazovací zařízení 500 vykazuje osvětlovací jednotku 501. Osvětlovací jednotka 501 osvětluje objekt 114 nebo 425 a/nebo konstrukční jednotku 125 osvětlovacím světlem. V prvním stavu sepnutí osvětlovací jednotky 501 vykazuje osvětlovací světlo pouze světlo první části spektra. Například má osvětlovací světlo pouze určitou vlnovou délku první části spektra. Alternativně je například úmyslem, aby osvětlovací světlo bylo interferencí prvního světla o první vlnové délce a druhého světla o druhé vlnové délce, přičemž první vlnová délka a druhá vlnová délka jsou v první části spektra. Ve druhém stavu sepnutí osvětlovací jednotky 501 vykazuje osvětlovací světlo pouze světlo druhé části spektra. Například má osvětlovací světlo pouze určitou vlnovou délku druhé části spektra. Alternativně je například úmyslem, aby osvětlovací světlo bylo interferencí třetího světla o třetí vlnové délce a čtvrtého světla o čtvrté vlnové délce, přičemž třetí vlnová délka a čtvrtá vlnová délka jsou ve druhé části spektra.
U jedné z forem provedení je například úmyslem, aby se první část spektra a druhá část spektra nepatrně překrývaly, přičemž oblast překrytí je například menší než 20 nm. U této formy provedení je pak například úmyslem, aby světlo první části spektra vykazovalo méně než 10% nebo méně než 5% nebo méně než 1% podíl vlnových délek z oblasti překrytí. Dále je u této formy provedení například úmyslem, aby světlo druhé části spektra vykazovalo méně než 10% nebo méně než 5% nebo méně než 1% podíl vlnových délek z oblasti překrytí. U jedné z dalších forem provedení je úmyslem, aby první část spektra a druhá část spektra byly rozdílné. První část spektra a druhá část spektra poté nevykazují žádný společný průnik.
K vytváření světla první části spektra vykazuje osvětlovací jednotka 501 první světelnou jednotku 502. Světelná jednotka 502 je opatřena první filtrační jednotkou (není znázorněna), která je zkonstruována tak, že světlo, které nevykazuje vlnovou délku první části spektra, je ze světla vytvářeného první světelnou jednotkou 502 vyfiltrováno. Alternativně je úmyslem, aby první světelná jednotka 502 vytvářela pouze světlo první části spektra. První část spektra zahrnuje například rozsah vlnových délek od 380 nm do 780 nm, přičemž zahrnuty jsou i meze rozsahu.
U příkladu provedení zobrazovacího zařízení 500 zobrazeného na obrázku 4 je první světelná jednotka 502 zkonstruována jako LED vyzařující bílé světlo. Například je to LED, která pracuje na principu luminiscence-konverze vlnových délek. Při tomto principu se emitované modré složky záření LED využívají k tomu, aby byly přísadou fosforu proporcionálně přeměněny ve žlutavé světlo. Konečným výsledkem vytvořených spekter je bílé světlo.
Osvětlovací jednotka 501 zobrazovacího zařízení 500 vykazuje také druhou světelnou jednotku 503 k vytváření světla druhé části spektra. Druhá světelná jednotka 503 je opatřena druhou filtrační jednotkou (není znázorněna), která je zkonstruována tak, že světlo, které nevykazuje vlnovou délku druhé části spektra, je ze světla vytvářeného druhou světelnou jednotkou 503 vyfiltrováno. Alternativně k tomuto je úmyslem, aby druhá světelná jednotka 503 vytvářela
- 15 CZ 2018 - 39 A3 pouze světlo druhé části spektra. Například je druhá část spektra v rozsahu od 780 nm do 3 pni, přičemž zahrnuty jsou i meze rozsahu. Druhá světelná jednotka 503 je zkonstruována například jako infračervená LED, která emituje světlo v oblasti blízkého infračerveného záření. Například emituje infračervená LED infračervené světlo o vlnové délce 950 nm. Explicitně se poukazuje na to, že vynález není omezen na tuto vlnovou délku. Pro světlo druhé části spektra lze dokonce použít každou vlnovou délku, která je vhodná pro realizaci vynálezu.
Jak již bylo zmíněno výše, vykazuje osvětlovací jednotka 501 první stav sepnutí a druhý stav sepnutí. Tyto stavy sepnutí jsou řízeny řídicí jednotkou 506 zobrazovacího zařízení 500. Vyjádřeno jinými slovy spíná řídicí jednotka 506 osvětlovací jednotku 501 do prvního stavu sepnutí nebo do druhého stavu sepnutí.
Zobrazovací zařízení 500 podle obrázku 4 má jednotku 504 fotoaparátu. Jednotka 504 fotoaparátu slouží k zachycování fotografií objektu 114 nebo 425 a/nebo konstrukční jednotky 125. Za tímto účelem je jednotka 504 fotoaparátu zkonstruována s detekční jednotkou 505. Například je detekční jednotkou 505 CCD nebo CMOS čip. Detekční jednotka 505 vykazuje určitou citlivost detektoru. Tato citlivost detektoru je konfigurována jak pro světlo první části spektra v prvním stavu sepnutí osvětlovací jednotky 501, tak i pro světlo druhé části spektra ve druhém stavu sepnutí osvětlovací jednotky 501. Vyjádřeno jiným slovy detekuje detekční jednotka 505 jednotky 504 fotoaparátu jak světlo první části spektra, tak i světlo druhé části spektra.
Obrázek 5 zobrazuje druhý příklad provedení zobrazovacího zařízení 500, které je například umístěno v jednom z generátorů paprsků částic 100, 200 a 400. Druhý příklad provedení zobrazovacího zařízení 500 podle obrázku 5 se zakládá na příkladu provedení zobrazovacího zařízení 500 podle obrázku 4. Totožné konstrukční díly jsou opatřeny totožnými vztahovými značkami. Proto je odkazováno na shora uvedená pojednání, která platí i pro druhý příklad provedení zobrazovacího zařízení 500. Na rozdíl od prvního příkladu provedení zobrazovacího zařízení 500 podle obrázku 4 však má druhý příklad provedení zobrazovacího zařízení 500 podle obrázku 5 poněkud odlišnou osvětlovací jednotku 501. I u druhého příkladu provedení je k dispozici osvětlovací jednotka 501 k osvětlení objektu 114 nebo 425 a/nebo konstrukční jednotky 125 osvětlovacím světlem. V prvním stavu sepnutí osvětlovací jednotky 501 vykazuje osvětlovací světlo pouze světlo první části spektra. Ve druhém stavu sepnutí vykazuje osvětlovací světlo pouze světlo druhé části spektra. K vytváření světla první části spektra vykazuje první světelná jednotka 502 několik LED, a sice první LED 502A, druhou LED 502B jakož i třetí LED 502C. První LED 502A vyzařuje červené světlo. Naproti tomu druhá LED 502B vyzařuje zelené světlo. Třetí LED 502C zase vyzařuje modré světlo. Smícháním červeného, zeleného a modrého světla vzniká světlo, které je vnímáno jako bílé světlo.
Obrázek 6 zobrazuje jeden z dalších příkladů provedení osvětlovací jednotky 501. Příklad provedení osvětlovací jednotky 501 podle obrázku 6 se zakládá na příkladu provedení osvětlovací jednotky 501 podle obrázku 4. Totožné konstrukční díly jsou opatřeny totožnými vztahovými značkami. Proto je odkazováno na shora uvedená pojednání, která platí i pro příklad provedení osvětlovací jednotky 501 podle obrázku 6. Na rozdíl od příkladu provedení osvětlovací jednotky 501 podle obrázku 4 vykazuje další příklad provedení osvětlovací jednotky 501 podle obrázku 6 četné první světelné jednotky 502 a druhé světelné jednotky 503, které jsou na osvětlovací jednotce 501 umístěny střídavě a kruhovitě. První světelné jednotky 502 a druhé světelné jednotky 503 mají tytéž funkce, které již byly vysvětleny dále výše.
Obrázek 7 zobrazuje jiný z dalších příkladů provedení osvětlovací jednotky 501. Tento další příklad provedení osvětlovací jednotky 501 podle obrázku 7 se zakládá na příkladu provedení osvětlovací jednotky 501 podle obrázku 5. Totožné konstrukční díly jsou opatřeny totožnými vztahovými značkami. Je odkazováno na shora uvedená pojednání, která platí i pro další příklad provedení osvětlovací jednotky 501 podle obrázku 7. Na rozdíl od příkladu provedení osvětlovací jednotky 501 podle obrázku 5 vykazuje další příklad provedení osvětlovací jednotky
- 16CZ 2018 - 39 A3
501 podle obrázku 7 četné první světelné jednotky 502 a druhé světelné jednotky 503, které jsou na osvětlovací jednotce 501 umístěny střídavě a kruhovitě. Každá ze světelných jednotek 502 vykazuje několik LED, a sice první LED 502A, druhou LED 502B jakož i třetí LED 502C. První LED 502A, druhá LED 502B, třetí LED 502C jakož i druhá světelná jednotka 503 mají tytéž funkce, jaké již byly vysvětleny dále výše. Ty platí i pro tento příklad provedení.
Příklady provedení podle obrázků 6 a 7 mají tu výhodu, že ovládání prvních světelných jednotek
502 a druhých světelných jednotek 503 může probíhat tak, že lze provést osvětlení sektorů uvnitř komor 120, 201 nebo 426 na vzorky. Vyjádřeno jiným slovy je směr vyzařování světla první části spektra a světla druhé části spektra volně volitelný. Tím mohou být případně zredukovány odrazy uvnitř komor 120, 201 nebo 426 na vzorky, které narušují fungování detektorů 116, 117, 121, 419 nebo 428.
Obrázek 8 zobrazuje způsob provozu shora popsaných generátorů 100, 200 a 400 paprsků částic.
V jednom z kroků způsobu SI je osvětlovací jednotka 501 řídicí jednotkou 506 spínána do prvního stavu sepnutí. V prvním stavu sepnutí vytváří osvětlovací jednotka 501 pouze světlo první části spektra v podobě bílého světla. V jednom z kroků způsobu S2 je nyní osvětlován objekt 114 nebo 425 a/nebo konstrukční jednotka 125 světlem první části spektra. V kroku způsobu S3 je pak prostřednictvím jednotky 504 fotoaparátu zachycena jedna barevná fotografie nebo několik barevných fotografií a je zobrazena/jsou zobrazeny na monitoru 124.
V kroku způsobu S4 se testuje, zdaje možné další zachycování a vytvoření barevných fotografií. Další zachycování a vytvoření barevných fotografií mohou být možné v několika případech. Jsou například možné tehdy, když objekt 114 nebo 425 není zobrazován paprskem částic generátoru 100, 200 nebo 400 paprsků částic. V tomto případě je osvětlení objektu 114 nebo 425 a/nebo konstrukční jednotky 125 světlem první části spektra v podobě bílého světla možné bez omezení, protože detektory 116, 117, 121, 419 a 428 generátorů 100, 200 a 400 paprsků částic se nepoužívají. V tomto případě se tedy u detektorů 116, 117, 121, 419 a 428 generátorů 100, 200 a 400 paprsků částic nemůže vyskytnout žádná porucha. Další zachycení a vytvoření barevných fotografií je možné i v případě, kdy detektory 116, 117, 119, 121, 419 a 428 generátorů 100, 200 a 400 paprsků částic nejsou citlivé na světlo první části spektra nebo nejsou provozovány. Pokud nejsou citlivé, je možné současné zachycení barevných fotografií zobrazovacím zařízením 500 a zobrazení objektu 114 nebo 425 prostřednictvím paprsku částic dopadajícího na objekt 114 nebo 425 a detektory 116, 117, 119, 121, 419 a 428 generátorů 100, 200 a 400 paprsků částic. Další zachycení a vytvoření barevných fotografií je především možné i v tom případě, kdy jsou detektory v generátorech 100, 200 a 400 paprsků částic uspořádány tak, že na tyto detektory může dopadat jen velmi málo světla první části spektra nebo na ně nemůže dopadat světlo žádné. Například jsou to druhý detektor 117 SEM 100 nebo druhý analytický detektor 428 generátoru 400 paprsků částic.
Dodatečně lze v kroku způsobu S4 otestovat, zda je další zachycení a vytvoření barevných fotografií žádoucí, ale kvůli možnému rušení detektorů 116, 117, 119, 121, 419 a 428 světlem první části spektra není možné. Poté je úmyslem, aby byl například detektor 116, 117, 119, 121, 419 a 428 vypínán v prvním stavu sepnutí. Dodatečně nebo alternativně k tomuto je úmyslem, aby detektory 116, 117,119, 121, 419 a 428 byly přesunovány do určité polohy tak, aby v prvním stavu sepnutí na detektory 116, 117, 119, 121, 419 a 428 nedopadalo žádné světlo první části spektra. Znovu dodatečně nebo alternativně k tomuto je úmyslem, aby detektory 116, 117, 119, 121, 419 a 428 byly přesunovány do určité polohy tak, aby v prvním stavu sepnutí na detektory 116, 117, 119, 121, 419 a 428 dopadala pouze minimální intenzita světla první části spektra. Ve všech výše uvedených případech je pak možné i nadále vytvářet barevné fotografie objektu 114 nebo 425 a/nebo konstrukční jednotky 125 světlem první části spektra.
Pokud je možné další zachycení barevných fotografií, krok způsobu S3 se opakuje. Pokud je však v kroku způsobu S4 zjištěno, že další zachycení barevných fotografií není možné - například proto, že současné zobrazení objektu 114 nebo 425 paprskem částic generátorů 100, 200 a 400
- 17 CZ 2018 - 39 A3 paprsků částic není možné a/nebo proto, že detektory 116, 117, 119, 121, 419 a 428 generátorů 100, 200 a 400 paprsků částic jsou rušeny světlem první části spektra - sepne řídicí jednotka 506 v kroku způsobu S5 osvětlovací jednotku 501 do druhého stavu sepnutí. Ve druhém stavu sepnutí jsou pak objekt 114 nebo 425 a/nebo konstrukční jednotka 125 osvětlovány světlem druhé části spektra (krok způsobu S6). Jak bylo zmíněno výše, je světlem druhé části spektra infračervené světlo. Jednotkou 504 fotoaparátu jsou nyní zachycovány černobílé fotografie objektu 114 nebo 425 a/nebo konstrukční jednotky 125 (krok způsobu S7) a zobrazovány na monitoru 124.
Obrázek 9 zobrazuje jeden z dalších kroků způsobu S2A, který je u jednoho z dalších příkladů provedení způsobu podle obrázku 8 prováděn mezi kroky způsobu S2 a S3. V kroku způsobu S2A se intenzita světla první části spektra nastavuje a reguluje řídicí jednotkou 506. Obrázek 10 zobrazuje jeden z dalších kroků způsobu S6A, který je u jiného z dalších příkladů provedení způsobu podle obrázku 8 prováděn mezi kroky způsobu S6 a S7. V kroku způsobu S6A se intenzita světla druhé části spektra nastavuje a reguluje řídicí jednotkou 506. Příklady provedení obrázků 9 a 10 zajišťují, že rušivé vlivy na některý z detektorů, například detektorů 116, 117, 119, 121, 419 a 428, jsou zredukovány na minimum a že je zároveň zajištěno dobré zobrazení objektu 114 nebo 425 a/nebo konstrukční jednotky 125 zobrazovacím zařízením 500.
Vynález zajišťuje, že zobrazení objektu 114 nebo 425 a/nebo konstrukční jednotky 125 jednotkou 504 fotoaparátu je možné v jakémkoliv provozním režimu generátoru 100, 200 nebo 400 paprsků částic. Zachycení barevných fotografií jednotkou 504 fotoaparátu je například zajištěno tak dlouho, dokud nepřestane být možné současné zachycení barevných fotografií a zobrazení objektu 114 nebo 425 paprskem částic generátoru 100, 200 nebo 400 paprsků částic. Prostřednictvím vytvořených barevných fotografií jsou dobře rozeznatelné i barevně označené nebo uspořádané objekty. Pokud by nyní například nadále nebylo možné současné zachycení barevných fotografií a zobrazení objektu 114 nebo 425 nebo konstrukční jednotky 125 paprskem částic generátoru 100, 200 nebo 400 paprsků částic, sepne řídicí jednotka 506 osvětlovací jednotku 501 do druhého stavu sepnutí. Ve druhém stavu sepnutí se k osvětlení a zobrazení objektu 114 nebo 425 a/nebo konstrukční jednotky 125 používá světlo druhé části spektra, a sice infračervené světlo. Poté jsou vytvářeny černobílé fotografie objektu 114 nebo 425 a/nebo konstrukční jednotky 125. Světlo druhé části spektra je uspořádáno tak, že je možné současné zachycení obrazu objektu 114 nebo 425 a/nebo konstrukční jednotky 125 jednotkou 504 fotoaparátu a zobrazení objektu 114 nebo 425 detekcí interakčních částic detektory 116, 117, 119, 121, 419 a 428. Tak je také neustále zajištěno, že objekt 114 nebo 425 a/nebo konstrukční jednotka 125 jsou pozorovatelné v jakémkoliv provozním režimu generátoru 100, 200 nebo 400 paprsků částic a například poloha objektu 114 nebo 425 může být nastavována prostřednictvím stolu 122 a 424 na vzorky a/nebo že poloha konstrukční jednotky 125 může být nastavována kontrolované.
U jednoho z generátorů paprsků částic s jedním ze zobrazovacích zařízení podle vynálezu může první část spektra vykazovat celé viditelné spektrum s celým rozsahem vlnových délek od 400 nm do 700 nm nebo podstatnou část viditelného spektra, minimálně s rozsahem vlnových délek od 450 nm do 650 nm. Druhá část spektra poté může být zvolena tak, že minimálně jeden z detektorů, který slouží k důkazu produktů interakce paprsku částic s objektem, umístěných v komoře na vzorky generátoru paprsků částic nebo v blízkosti komory na vzorky v paprskové trubici generátoru paprsků částic, je sice citlivý na světlo v první části spektra, ale necitlivý na světlo ve druhé části spektra. Pokud jev komoře na vzorky nebo v blízkosti komory na vzorky v paprskové trubici generátoru paprsků částic umístěno několik detektorů pro detekci produktů interakce paprsku částic s objektem, potom by všechny tyto detektory měly být necitlivé na světlo druhé části spektra. Řídicí jednotka může být přitom zkonstruována tak, že přednostně provozuje osvětlovací jednotku zobrazovacího zařízení v prvním stavu sepnutí, v němž osvětlovací světlo vykazuje první část spektra, a osvětlovací jednotku do druhého stavu sepnutí spíná pak a jen tehdy, když je minimálně jeden z detektorů, který slouží k důkazu produktů interakce paprsku částic s objektem a který je citlivý na světlo v první části spektra, umístěných v komoře na vzorky generátoru paprsků částic nebo v blízkosti komory na vzorky v paprskové
- 18 CZ 2018 - 39 A3 trubici generátoru paprsků částic v provozu. Takto mohou být pomocí zobrazovacího zařízení vytvářeny a připravovány přednostně barevné fotografie vnitřního prostoru komory na vzorky, kromě přesně těch případů, v nichž by zachycování barevných fotografií vedlo k rušivým detekčním signálům; ale i tehdy, když jsou provozovány detektory, které jsou citlivé na osvětlovací světlo potřebné pro zachycování barevných fotografií, mohou být připravovány ještě černobílé fotografie vnitřního prostoru komory na vzorky.
V jedné z dalších forem provedení může řídicí jednotka zobrazovacího zařízení vykazovat ještě i třetí stav sepnutí, v němž je osvětlovací jednotka zcela vypnutá, takže osvětlovací jednotka neposkytuje vůbec žádné osvětlovací světlo. Tento třetí stav sepnutí je řídicí jednotkou nastaven pak a jen tehdy, když jsou veškeré detektory, které jsou umístěny v komoře na vzorky nebo v blízkosti komory na vzorky v paprskové trubici generátoru paprsků částic a které jsou v provozu, pro detekci produktů interakce paprsku částic s objektem citlivé minimálně buď na světlo v první části spektra, nebo na světlo ve druhé části spektra, nebo když uživatel tento třetí stav sepnutí nastaví manuálně. V tomto třetím stavu sepnutí pak sice nemohou být zobrazovacím zařízením připraveny žádné fotografie vnitřního prostoru komory na vzorky, je ale zajištěno, že obrazové signály získané detektory nebudou rušeny osvětlovacím světlem zobrazovacího zařízení.
Znaky vynálezu sdělené v tomto popisu, v nákresech jakož i v nárocích mohou být pro uskutečnění vynálezu v jeho různých formách provedení podstatné jak jednotlivě, tak i v libovolných kombinacích. Vynález není omezen na popsané formy provedení. V rámci nároků a s přihlédnutím ke znalostem kompetentního odborníka se může měnit.

Claims (18)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Zobrazovací zařízení (500) k zobrazování objektu (114, 425) v generátoru (100, 200, 400) paprsků částic a/nebo k zobrazování konstrukční jednotky (125) generátoru (100, 200 400) paprsků částic, které obsahuje
    - alespoň jednu osvětlovací jednotku (501), která vykazuje první stav sepnutí a druhý stav sepnutí k osvětlování objektu (114, 425) a/nebo osvětlování konstrukční jednotky (125) osvětlovacím světlem, přičemž v prvním stavu sepnutí vykazuje osvětlovací světlo pouze světlo první části spektra a přičemž ve druhém stavu sepnutí osvětlovací světlo vykazuje pouze světlo druhé části spektra,
    - alespoň jednu řídicí jednotku (506) ke spínání osvětlovací jednotky (501) do prvního stavu sepnutí nebo do druhého stavu sepnutí, a
    -alespoň jednu jednotku (504) fotoaparátu k zobrazování objektu (114, 425) a/nebo k zobrazování konstrukční jednotky (125) světlem první části spektra v prvním stavu sepnutí osvětlovací jednotky (501) nebo světlem druhé části spektra ve druhém stavu sepnutí osvětlovací jednotky (501).
  2. 2. Zobrazovací zařízení (500) podle nároku 1, vyznačující se tím, že zobrazovací zařízení (500) vykazuje alespoň jeden z následujících znaků:
    (i) první část spektra vykazuje pouze rozsah vlnových délek viditelného světla;
    (ii) první část spektra vykazuje pouze světlo rozsahu vlnových délek od 380 nm do 780 nm;
    (iii) první část spektra vykazuje pouze bílé světlo.
    - 19CZ 2018 - 39 A3
  3. 3. Zobrazovací zařízení (500) podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že zobrazovací zařízení (500) vykazuje alespoň jeden z následujících znaků:
    (i) druhá část spektra vykazuje pouze rozsah vlnových délek infračerveného světla;
    (ii) druhá část spektra vykazuje pouze rozsah vlnových délek blízkého infračerveného světla;
    (iii) druhá část spektra vykazuje pouze světlo rozsahu vlnových délek od 780 nm do 3,0 pm.
  4. 4. Zobrazovací zařízení (500) podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že zobrazovací zařízení (500) vykazuje alespoň jeden z následujících znaků:
    (i) alespoň jednu první světelnou jednotku (502, 502A, 502B, 502C) k vytváření světla první části spektra;
    (ii) alespoň jednu první světelnou jednotku (502, 502A, 502B, 502C) k vytváření světla první části spektra, přičemž první světelná jednotka (502, 502A, 502B, 502C) vykazuje první filtrační jednotku;
    (iii) alespoň jednu první světelnou jednotku (502, 502A, 502B, 502C) k vytváření světla první části spektra, přičemž první světelná jednotka (502, 502A, 502B, 502C) vykazuje alespoň jednu LED;
    (iv) alespoň jednu první světelnou jednotku (502, 502A, 502B, 502C) k vytváření světla první části spektra, přičemž první světelná jednotka (502) vykazuje alespoň jednu první LED (502A) a/nebo alespoň jednu druhou LED (502B) a/nebo alespoň jednu třetí LED (502C);
    (v) alespoň jednu druhou světelnou jednotku (503) k vytváření světla druhé části spektra;
    (ví) alespoň jednu druhou světelnou jednotku (503) k vytváření světla druhé části spektra, přičemž druhá světelná jednotka (503) vykazuje druhou filtrační jednotku;
    (vii) alespoň jednu druhou světelnou jednotku (503) k vytváření světla druhé části spektra, přičemž světelná jednotka (503) vykazuje alespoň jednu LED.
  5. 5. Zobrazovací zařízení (500) podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že
    - jednotka (504) fotoaparátu vykazuje alespoň jednu detekční jednotku (505) s citlivostí detektoru, a přičemž
    - citlivost detektoru je konfigurována jak pro světlo první části spektra v prvním stavu sepnutí osvětlovací jednotky (501), tak i pro světlo druhé části spektra ve druhém stavu sepnutí osvětlovací jednotky (501).
  6. 6. Zobrazovací zařízení (500) podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že jednotka (504) fotoaparátu vykazuje alespoň jeden CCD nebo jeden CMOS čip.
  7. 7. Zobrazovací zařízení (500) podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že řídicí jednotka (506) je zkonstruována jako jednotka pro regulaci intenzity k nastavování a/nebo regulaci intenzity světla první části spektra a/nebo světla druhé části spektra.
  8. 8. Generátor (100, 200, 400) paprsků částic k analýze a/nebo obrábění objektu (114, 425), obsahující
    -20CZ 2018 - 39 A3
    - alespoň jeden generátor (101, 301,402) paprsků k vytváření paprsku částic s nabitými primárními částicemi,
    - alespoň jednu čočku (107, 304, 421) objektivu k zaostření paprsku částic na objekt (114, 425), přičemž při interakci paprsku částic s objektem (114, 425) vznikají interakční částice a/nebo interakční záření,
    - alespoň jeden detektor (116, 117, 119, 121,419, 428) k detekci interakčních částic a/nebo interakčního záření, a s
    - alespoň jedno zobrazovací zařízení (500) k zobrazování objektu (114, 425) a/nebo k zobrazování konstrukční jednotky (125) generátoru (100, 200, 400) paprsků částic podle alespoň jednoho z předcházejících nároků.
  9. 9. Generátor (100, 200, 400) paprsků částic podle nároku 8, vyznačující se tím, že
    - generátor (100, 200, 400) paprsků částic vykazuje komoru (120, 201,426) na vzorky, a přičemž
    - zobrazovací zařízení (500) je umístěno na komoře (120, 201,426) na vzorky a/nebo v komoře (120, 201, 426) na vzorky.
  10. 10. Generátor (400) paprsků částic podle nároku 8 nebo 9, vyznačující se tím, že generátor (400) paprsků částic vykazuje alespoň jeden zrcadlový korektor (414) ke korekci chromatické a/nebo sférické aberace.
  11. 11. Generátor (100, 200, 400) podle jednoho z nároků 8 až 10, vyznačující se tím, že generátor (100, 200, 400) paprsků částic je zkonstruován jako generátor elektronových paprsků a/nebo jako generátor iontových paprsků.
  12. 12. Generátor (200) paprsků částic podle jednoho z nároků 8 až 11, vyznačující se tím, že generátor (101) paprsků k vytváření paprsku částic s nabitými primárními částicemi je zkonstruován jako první generátor paprsků k vytváření prvního paprsku částic s prvními nabitými primárními částicemi a čočka (107) objektivu jako první čočka objektivu k zaostřování prvního paprsku částic, a přičemž generátor (200) paprsků částic dále vykazuje:
    - alespoň jeden druhý generátor (301) paprsků k vytváření druhého paprsku částic se druhými nabitými primárními částicemi, a
    - alespoň jednu druhou čočku (304) objektivu k zaostřování druhého paprsku částic na objekt (Π4).
  13. 13. Generátor (100, 200, 400) paprsků částic podle jednoho z nároků 8 až 12, vyznačující se tím, že konstrukční jednotka (125) generátoru (100, 200, 400) paprsků částic je zkonstruována jako systém vstřikování plynu, jako mikromanipulátor, jako pohyblivě uspořádaný detektor a/nebo jako vyrovnávací jednotka nábojů.
  14. 14. Generátor (100, 200, 400) paprsků částic podle nároku 9, vyznačující se tím, že konstrukční jednotka (125) generátoru (100, 200, 400) paprsků částic je umístěna v komoře (120, 201,426) na vzorky.
  15. 15. Způsob provozu generátoru (100, 200, 400) paprsků částic podle jednoho z nároků 8 až 14, vyznačující se tím, že
    - řídicí jednotka (506) spíná osvětlovací jednotku (501) do prvního stavu sepnutí nebo do druhého stavu sepnutí, a přičemž
    -21 CZ 2018 - 39 A3
    - v prvním stavu sepnutí je objekt (114, 425) a/nebo konstrukční jednotka (125) zobrazována prostřednictvím jednotky (504) fotoaparátu světlem první části spektra a přičemž ve druhém stavu sepnutí je objekt (114, 425) a/nebo konstrukční jednotka (125) zobrazována prostřednictvím jednotky (504) fotoaparátu světlem druhé části spektra.
  16. 16. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že při něm je v prvním stavu sepnutí paprsek částic odváděn směrem od objektu (114, 425) nebo odpojen.
  17. 17. Způsob podle nároku 15 nebo 16, vyznačující se tím, že při něm je intenzita světla první části spektra a/nebo intenzita světla druhé části spektra nastavována řídicí jednotkou (506).
  18. 18. Způsob podle jednoho z nároků 15 až 17, vyznačující se tím, že zahrnuje alespoň jeden z následujících kroků:
    - vypnutí detektoru (116, 117, 119, 121,419, 428) v prvním stavu sepnutí;
    - přesunutí detektoru (116, 117, 119, 121,419, 428) do určité polohy tak, aby v prvním stavu sepnutí na detektor (116, 117, 119, 121,419, 428) nedopadalo žádné světlo první části spektra;
    - přesunutí detektoru (116, 117, 119, 121,419, 428) do určité polohy tak, aby v prvním stavu sepnutí na detektor (116, 117, 119, 121,419, 428) dopadala pouze minimální intenzita světla první části spektra.
CZ201839A 2017-02-02 2018-01-24 Zobrazovací zařízení k zobrazování objektu a zobrazování konstrukční jednotky v generátoru paprsků částic CZ308966B6 (cs)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017201706.6A DE102017201706B4 (de) 2017-02-02 2017-02-02 Teilchenstrahlgerät mit einer Abbildungseinrichtung zur Abbildung eines Objekts und zur Abbildung einer Baueinheit in dem Teilchenstrahlgerät sowie Verfahren zum Betrieb des Teilchenstrahlgeräts
DE102017201706.6 2017-02-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ201839A3 true CZ201839A3 (cs) 2018-09-26
CZ308966B6 CZ308966B6 (cs) 2021-10-27

Family

ID=62843024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ201839A CZ308966B6 (cs) 2017-02-02 2018-01-24 Zobrazovací zařízení k zobrazování objektu a zobrazování konstrukční jednotky v generátoru paprsků částic

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10460904B2 (cs)
CZ (1) CZ308966B6 (cs)
DE (1) DE102017201706B4 (cs)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6948858B2 (ja) * 2017-07-12 2021-10-13 株式会社堀場製作所 放射線検出装置、放射線検出方法及びコンピュータプログラム
CN110376229B (zh) * 2019-06-12 2020-09-04 聚束科技（北京）有限公司 具备复合式探测系统的扫描电子显微镜和样品探测方法
DE102023125746B3 (de) 2023-09-22 2025-01-16 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Kamerasystem und Verfahren zum Abbilden und Navigieren eines Objekts in einem Mikroskop-System

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10107910A1 (de) 2001-02-20 2002-08-22 Leo Elektronenmikroskopie Gmbh Teilchenstrahlsystem mit einem Spiegelkorrektor
US7612321B2 (en) * 2004-10-12 2009-11-03 Dcg Systems, Inc. Optical coupling apparatus for a dual column charged particle beam tool for imaging and forming silicide in a localized manner
WO2007090537A2 (de) * 2006-02-03 2007-08-16 Carl Zeiss Nts Gmbh Fokussier- und positionierhilfseinrichtung für ein teilchenoptisches rastermikroskop
JP5190119B2 (ja) * 2008-11-05 2013-04-24 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線装置
JP5492409B2 (ja) 2008-12-26 2014-05-14 株式会社堀場製作所 電子顕微鏡装置
JP5690086B2 (ja) * 2010-07-02 2015-03-25 株式会社キーエンス 拡大観察装置
CN102971823B (zh) * 2010-07-08 2016-03-30 Fei公司 具有可见光和红外成像的带电粒子束处理系统
WO2012093474A1 (ja) * 2011-01-05 2012-07-12 Isobe Shinichiro 多光源顕微鏡
JP5684032B2 (ja) * 2011-04-08 2015-03-11 株式会社日立製作所 荷電粒子線分析装置および分析方法
EP3528276A3 (en) * 2011-05-13 2019-09-04 Fibics Incorporated Microscopy imaging method
CN104508791B (zh) * 2012-07-30 2017-03-01 Fei 公司 环境扫描电子显微镜气体喷射系统

Also Published As

Publication number Publication date
US20180218877A1 (en) 2018-08-02
CZ308966B6 (cs) 2021-10-27
DE102017201706A1 (de) 2018-08-02
DE102017201706B4 (de) 2025-10-23
US10460904B2 (en) 2019-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102262997B (zh) 同时电子检测
KR102687322B1 (ko) 전자 현미경의 eels 검출 기술
US9984852B1 (en) Time-of-flight charged particle spectroscopy
US20110226949A1 (en) Inspection System
JP6208198B2 (ja) 順応性のあるカソードルミネッセンス検出システム及びそのようなシステムを採用した顕微鏡
JP7703817B2 (ja) 電子エネルギー損失分光検出器を備えた透過型荷電粒子顕微鏡
US10658152B1 (en) Method for controlling a particle beam device and particle beam device for carrying out the method
CZ201839A3 (cs) Zobrazovací zařízení k zobrazování objektu a zobrazování konstrukční jednotky v generátoru paprsků částic
WO2017168482A1 (ja) 荷電粒子線装置、及び荷電粒子線装置の調整方法
JP7278983B2 (ja) マルチビーム走査透過荷電粒子顕微鏡
US6815678B2 (en) Raster electron microscope
US20160013012A1 (en) Charged Particle Beam System
CZ310266B6 (cs) Způsob provozu přístroje na vyzařování paprsků částic a přístroj na vyzařování paprsků částic pro provádění způsobu
US9018581B2 (en) Transmission electron microscope
JP7426192B2 (ja) 調節可能なビームエネルギー広がりを有する透過荷電粒子顕微鏡
JP2023051853A (ja) 元素マッピングのための方法およびシステム
US10049855B2 (en) Detecting charged particles
EP0241060B1 (en) Apparatus for energy-selective visualisation
US11404260B2 (en) Input lens and electron spectrometer
US12183542B2 (en) Transmission electron microscope and imaging method
EP3255650A1 (en) Cathodoluminescence detector for use in a charged particle microscope
CN113253333B (zh) 操作粒子束装置的方法、计算机程序产品和粒子束装置
US20250182997A1 (en) Transmission electron microscope with variable effective focal length
US20250157782A1 (en) Method for operating a particle beam apparatus, computer program product and particle beam apparatus for carrying out the method
CN120473379A (zh) 用于创建图像的方法、计算机程序产品和粒子束设备