[发明专利]用于电子柱的检测器及用于电子柱的电子检测方法

说明书

技术领域

本发明大体上涉及用在电子柱(electron column)系统中的检测器，更具体地，涉及简单地检测由电子柱所产生的电子束与样本相碰撞而得到的电子和二次电子(secondary electron)的检测器，以及使用该电子柱来简单地执行检测的方法。

背景技术

传统上，使电子显微镜或电子束发生器所产生的电子轰击样本，由此引起电子的反射或发射出二次电子。可以由传统的微通道板检测器(micro-channel plate detector，MCP)、次级电子(SE)检测器或半导体检测器来检测所有的电子。当电子进入这些检测器(系统)时，通过它们自身的结构来放大电子的数量。对于这样的放大，向检测器施加某一电压，或者由于它们的结构和材料而产生电势差。通过外部放大电路，放大由在上述检测器中经过处理的电子所产生的电流。

参照图1，将从电子束发生器100所发射的电子束B投射到样本上。传统检测器10检测或者来自电子束B与样本相碰撞的、或者作为从样本发射的二次电子的电子9。电子9从样本发射或反弹出来——如箭头和点所示，而且然后被检测器10检测到。

但是，传统检测器10使用执行放大的方法、利用由电子束与样本相碰撞或二次电子而得到的电子来收集数据。由传统电子束发生器所产生的、由电子束B与样本相碰撞而得到的电子的数目或二次电子的数目是较小的。在使用之前必须放大这些检测到的电子的电流。在诸如具有高能量的电子显微镜的电子束产生器或具有低能量的传统电子束发生器中，取决于应用条件，电流的典型值范围从皮安(Pico ampere)到超过数百皮安。因此，这种检测器(检测系统)设置为即时地放大所采集的电子数目。例如，已经使用了微通道板(MCP)或采用P-N节的后向散射电子检测器(back-scattering electron detector，BSED)。

电子束发射源(诸如微柱(micro-column))的最近发展，得到了在低能量下具有更高电流的电子柱。到达样本并与之相互作用的电子的数目在数百皮安到纳安(Nanoampere)的范围之间。与传统的电子柱相比，更容易检测这些电流。

发明内容

技术问题

鉴于现有技术中的上述问题而作出本发明。本发明的目的在于，提供结构简单、使用方便的有成本效益的检测器。

本发明的另一目的在于，提供通过使用电子柱而简单地检测电子的方法。

技术方案

为了实现上述目的，根据本发明的用于电子柱的检测器由网状的导电材料制成。通过设置一个或更多个接线结构、或通过导电板而形成该结构，从而可以把电子柱置于样本上方使用。

为了实现上述目的，根据本发明的检测电子的方法能够使用上述检测器来执行检测，或者使用样本的导电部分来检查样本电流。

根据本发明的检测由柱中的电子束所产生的电子的方法，其特征在于，检测器直接检测所述电子，并且向外部提供电流，作为关于所检测电子的数据。

与传统的电子束发生器相比，由微柱从源发射到样本的电子数目相对要高，因此从样本反射回来或由二次电子发射所产生的电子的数目也相地要高。可以测量到大约0.5nA到几个纳安之间的电流。因此，使用具有简单结构的可靠的检测器，而不是具有更复杂结构的传统检测器。可以把根据本发明的检测器的结构构图成导电布线。该导电布线的特征在于，即使在不妨碍来自微柱的电子束的路径的路径上使用该导电线，而且将其连接到外部放大器或控制装置，它仍然起到传统检测器的作用。

此外，根据本发明的检测方法使用根据本发明的检测器来进行检测，或使用样本电流法。在根据本发明的检测方法中，该检测器位于样本周围，并由该检测器来检测来自样本的电子，或者作为样本电流法而在样本上进行布线，不使用单独的检测器而使用导线直接从样本检测电子。

有益效果

因为在检测器中并不需要用于放大所检测的电子数目的结构或处理，所以根据本发明的检测器具有简单的结构，而且，与传统检测器相比，制造成本低廉。此外，根据本发明的检测方法使用根据本发明的检测器或使用样本电流法很容易地检测电子。

附图说明

图1为示出传统微柱中的电子检测的示意剖面图；

图2为示出作为本发明实施例的检测器的使用的示意剖面图；

图3为示出使用根据本发明的检测器进行检测的示意立体图；

图4为示出本发明的检测器在样本上方定位的示意立体图；

图5为概念性地示出使用可用在根据本发明的检测方法中的样本电流法的概念进行导线设置的图；