[发明专利]带电粒子束系统及操作带电粒子束系统的方法

说明书

本公开涉及一种带电粒子束系统及操作带电粒子束系统的方法。该带电粒子束系统括带电粒子束源、带电粒子柱、样品室、布置在带电粒子柱、带电粒子束源和样品室之一内或之一处的多个电动装置、以及将AC电压转换为DC电压的至少一个第一转换器。第一转换器定位成与带电粒子束源、带电粒子柱和所述带电粒子室中任一个相距一距离，多个电动装置的所有元件构造成在带电粒子束源运行期间运行时仅由转换器提供的DC电压供能。

技术领域

本公开涉及带电粒子束系统、带电粒子束系统的带电粒子源(尤其为气体场离子源)及操作带电粒子束系统的方法。

背景技术

带电粒子源、带电粒子系统以及操作带电粒子系统和带电粒子源的方法可用于各种应用，包括测量或识别样品特性或样品修改。带电粒子源通常产生可由带电粒子束系统的组件引导以入射至样品的带电粒子束。通过检测带电粒子束与样品的交互产物，可产生样品图像或可识别样品特性。

下列文献包括与本公开有一定相关性的现有技术：EP 2088613A1、EP 2182542A1、US 2012119086、EP 2068343A1、EP 2110843A1、US 2012132802、US 2012199758、WO2007067310、WO 08152132A2。

发明内容

根据第一方面，本公开涉及一种带电粒子束系统，包括：带电粒子束源、带电粒子柱、样品室、布置在带电粒子柱、带电粒子束源和样品室之一内或之一处的多个电动装置，以及将AC电压转换为DC电压的至少一个第一转换器。第一转换器定位成与带电粒子束源、带电粒子柱和所述带电粒子室中的任一个相距一距离，当在带电粒子束源运行期间运行时，多个电动装置的所有元件构造成仅由转换器提供的DC电压驱动。

在实施例中，第一转换器与带电粒子束源、带电粒子柱和样品室中的每个之间的最小距离为至少两米。

在另一实施例中，该系统还包括第二转换器，第二转换器构造成提供施加到带电粒子源的高压，第二转换器将第一转换器的输出DC电压转换为所述高压。

在又一实施例中，带电粒子束系统还包括：样品室、具有高质量的桌台(样品室定位在桌台上)、位于桌台和地板(桌台定位在地板上)之间的第一振动隔离系统和布置在所述桌台和所述样品室之间的第二振动阻尼系统。第一机械真空泵可布置在所述桌台处，第一机械真空泵可经由至少一个柔性波纹管(bellow)连接到第一真空区域。

在又一实施例中，所述至少一个柔性波纹管包括第一柔性波纹管部分、第二柔性波纹管部分以及位于第一柔性波纹管部分和第二柔性波纹管部分之间的硬管或法兰。

在又一实施例中，桌台包括石板或混凝土板。

在又一实施例中，粒子源包括气体场离子源。

在又一实施例中，带电粒子束源是惰性气体场离子束源，带电粒子束系统还包括限定出第一真空区域和第二真空区域的壳体。惰性气体场离子束源布置在第一真空区域内。第一机械真空泵功能上附接至第一真空区域，离子吸气泵(ion getter pump)可附接至带电粒子束柱，气体供应器附接至第一真空区域。气体供应器可构造成将惰性气体供应至惰性气体场离子束源。

在又一实施例中，带电粒子束柱可定位在第一真空区域和邻近第一真空区域的样品室之间。

在另一实施例中，带电粒子束系统还包括控制器，其构造成在惰性气体场离子束源产生离子束的时候关闭离子吸气泵。

在又一实施例中，控制器还构造成仅当第一真空区域内的压力低于预定压力值时启动离子吸气泵。

在又一实施例中，带电粒子束系统还包括加热器和控制器，控制器构造成加热所述加热器以从离子吸气泵释放惰性气体原子。