[发明专利]显微镜系统和操作带电粒子显微镜的方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及一种显微镜系统和操作带电粒子显微镜(charged-particle microscope)的方法，或一种操作带电粒子显微镜和其它不同类型显微镜的组合的方法。更具体地，本发明涉及一种操作带电粒子显微镜的方法，用于管理在不同的显微镜设置下获得的多个图像。

背景技术

在显微镜的应用中，为了定位要观察的多个小区域，用户通常需要以较低的放大率观察物体的较大区域。当定位了要观察的较小区域时，用户会重调焦距并且转换放大率。因此，用户通常产生一组物体的图像，其覆盖了一定范围的放大率。为了识别物体的特征或者为了确定物体的要获得进一步图像的位置，用户必须浏览这组图像。

然而，在比较放大率差异很大的图像时，难以弄清它们之间是如何彼此相关。

在扫描电子显微镜的领域，经常通过使用不同探测器结构的多个图像来分析物体，这些图像中的每一个图像显示了物体的不同特征。例如，二次电子探测器(SE探测器)用来识别物体的外形特征。在一次电子束的能量为30kV的情形下，SE探测器的分辨率通常是1nm到3.5nm，从而能够得到要分辨的表面形貌的非常精细的细节。

背散射电子探测器(BSE探测器)通常设置在靠近电子光学系统的出口位置，来捕获从物体以锐角反射或背散射的电子。因为BSE信号的强度与物体的原子序数(Z)密切相关，所以BSE图像可以提供关于样品中化学元素的分布的信息。BSE探测器通常是固态装置，经常具有多个组件。例如，通过转换4象限(4-Quadrant)BSE探测器的四个象限中的两个，可以产生一些阴影，从而取得更好的外形对比。

此外，扫描电子显微镜经常提供有能量色散光谱仪(EDX探测器)。在一次电子束除去物体原子的内壳层电子的情况下，在较高能量的电子填充原子的内壳层时发射特征X射线，并且释放能量。这些特征X射线通过EDX探测器测量，产生用于识别物体的元素成分和测量特定元素的丰度的频谱。

因此，利用扫描电子显微镜对物体进行全面的研究包括研究不同放大率的图像，这些图像是通过在样品的不同位置使用不同的探测器而获得的。然而，对用户来说，通常难以确定这些图像之间的相互关系，这使得分析复杂的物体成为一项费时的任务。

从而，可知需要提供一种操作带电粒子显微镜的方法以更有效地获取和分析物体的图像数据。

发明内容

本发明的实施例提供一种操作带电粒子显微镜的方法，所述的方法包括：使用该带电粒子显微镜在第一设置下记录物体的第一区域的第一图像；使用该带电粒子显微镜在第二设置下记录该物体的第二区域的第二图像；其中该第二设置与该第一设置在该带电粒子显微镜用于成像的一次带电粒子的动能、用于成像的探测器设置、用于成像的该一次带电粒子的束电流以及该带电粒子显微镜的测量室内的压强中的至少一个上不同；读取该物体的第三区域的第三图像，其中该第一区域和该第二区域至少部分地包含在该第三区域中；显示该第三图像的至少一部分；在所显示的第三图像中至少部分地显示该第一图像的图示，其中该第一图像的图示包括指示该第一设置的第一指示体；在所显示的第三图像中至少部分地显示该第二图像的图示，其中该第二图像的图示包括指示该第二设置的第二指示体，并且其中所显示的第二指示体与所显示的第一指示体不同。

该方法尤其可以是一种计算机实施的方法。例如，该带电粒子显微镜可以是电子显微镜或者氦离子显微镜。电子显微镜可以是扫描电子显微镜或透射电子显微镜。

该第三图像可以从存储介质中读取。该存储介质可以是计算机系统的一部分或数据库。附加地或可替换地，该第三图像可以经由信号线从光显微镜或带电粒子显微镜上读取。

物体的第一区域可以例如是物体的一个区域，该区域由带电粒子束扫描以获得第一图像。

第一和/或第二设置可定义为一组带电粒子显微镜的操作参数，该组参数在获得第一图像时被指定。第一和/或第二设置可包括电子束的动能、用于成像的探测器设置、用于成像的带电粒子的束电流以及测量室内的压强中的至少一个。探测器设置包括下列各项中的至少一个：用于获得图像的探测器的类型、用于获得图像的探测器的数目和用于成像的一个或更多探测器的操作参数值。测量室可以是真空室。压强在获得图像时被测得。

用于成像的一个或更多探测器的操作参数可包括例如：探测器的电压、用于成像的4象限-BSE探测器的探测器区段的标识物以及与带电粒子显微镜的物体区域相关的探测器布置。