[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

本公开涉及带电粒子束系统和操作带电粒子束系统的方法。该带电粒子束系统包括惰性气体场离子束源、带电粒子束柱和壳体，壳体限定第一真空区域和第二真空区域。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，离子吸气泵附接至带电粒子束柱，气体供应器附接至第一真空区域，构造成给惰性气体场离子束源供应惰性气体。

技术领域

本公开涉及一种带电粒子束系统、一种用于带电粒子束系统的带电粒子源，尤其为气体场离子源，以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：EP2088613A1、EP2182542A1、US2012119086、EP2068343A1、EP2110843A1、US2012132802、US2012199758、WO 2007067310、WO08152132A2。

发明内容

根据第一方面，本公开涉及一种带电粒子束系统，包括惰性气体场离子束源、带电粒子束柱以及限定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)附接至带电粒子束柱，气体供应器附接至第一真空区域，构造成将惰性气体供应至惰性气体场离子束源。

实施例还包括样品室。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。

在又一实施例中，带电粒子束系统还包括法兰和阀，所述离子吸气泵经由所述法兰附接至所述带电粒子束系统，所述阀布置在所述离子吸气泵和所述带电粒子束柱之间的所述法兰内。

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)、位于桌台和其上定位有桌台的地板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，带电粒子束系统还包括：样品室和可移动地布置在样品室内的样品台；以及布置在惰性气体场离子源和样品台之间的离子光学系统和孔径板。壳体可直接安装到样品室的管状部分。管状部分可形成样品室的一体且不可拆卸的部分(integraland non-detachable part)。离子光学系统和孔径板可安装在所述管状部分内。

在又一实施例中，壳体是第一壳体，带电粒子束系统还包括导电尖端，导电尖端具有布置在所述第一壳体中的尖端顶点。第一壳体可具有可倾斜安装件的第一部分。第二壳体可包括限定光轴的带电粒子光学组件，第二壳体可包括可倾斜安装件的第二部分，可倾斜安装件的第二部分构造成对应于可倾斜安装件的第一部分，使得第一壳体可相对于第二壳体倾斜。