[发明专利]由暗场电子全像以高解析度产生不失真暗场应变图的方法

权利要求书

1.一种用于测量半导体材料或其它晶体材料的应变的线内暗场全像方法，其包括：

设置穿透式电子显微镜，其具有：电子枪，用于让电子射束沿着该穿透式电子显微镜的光学轴穿过至少一个样本；磁倾斜线圈，用于使该电子射束以一角度相对于该光学轴偏斜；沿着该电子射束的轴的隔开的第一及第二物镜透镜；以及双棱镜，用于将该电子射束中穿透该样本的一部分与绕过该样本的一部分结合；

于该磁倾斜线圈与该样本之间设置聚光迷你-透镜，用于增加该电子射束以该角度相对于该光学轴的偏斜；

提供该半导体材料的一对样本，其中一个样本具有待测量的应变晶体结构，而另一样本具有无应变晶体结构；

在有该磁倾斜线圈的情况下，该电子射束以该角度相对于该光学轴偏斜；

在有该聚光迷你-透镜的情况下，在穿过该对样本之前，以一额外、较高角度相对于该光学轴偏斜来自该磁倾斜线圈的该电子射束；

以该第一物镜透镜形成各该样本的虚拟影像；

以该第二物镜透镜将各该样本的该虚拟影像聚焦在中介影像平面，以形成各该样本的中介影像；

以该双棱镜导致各该样本的该中介影像重叠，使得该样本之间的干涉图案形成于该中介影像平面；以及

观察该干涉图案且判断该样本的应变程度。

2.如权利要求1所述的方法，其中，该暗场干涉图案无慧星像差。

3.如权利要求1所述的方法，其中，该暗场干涉图案具有低至1nm的解析度。

4.如权利要求1所述的方法，其中，该第一物镜透镜通电至小于最大能量的一半的等级。

5.如权利要求1所述的方法，其中，该第二物镜透镜通电至大于最大能量的一半的等级。

6.如权利要求1所述的方法，其中，该应变沿着该样本的<220>平面方向而测量。

7.如权利要求1所述的方法，其中，该聚光迷你-透镜将该电子射束的倾斜限制成大于该磁倾斜线圈相对于该光学轴的偏斜的该角度的三倍。

8.如权利要求1所述的方法，其中，该聚光迷你-透镜将该电子射束的倾斜限制成大于相对于该光学轴的24mrad。

9.如权利要求1所述的方法，其中，该第一及第二物镜透镜的孔径位于沿着该电子射束的该轴。

10.一种用于测量半导体材料或其它晶体材料的应变的线内暗场全像方法，其包括：

设置穿透式电子显微镜，其具有：电子枪，用于让电子射束沿着该穿透式电子显微镜的光学轴穿过至少一个样本；磁倾斜线圈，用于以一角度相对于该光学轴偏斜该电子射束；沿着该电子射束的轴的隔开的第一及第二物镜透镜；以及双棱镜，用于将该电子射束中穿透该样本的一部分与绕过该样本的一部分结合；

于该磁倾斜线圈与该样本之间设置聚光迷你-透镜，用于增加该电子射束以该角度相对于该光学轴的偏斜；

提供该半导体材料的一对样本，其中一个样本具有待测的应变晶体结构，而另一样本具有无应变晶体结构；

在有该磁倾斜线圈的情况下，该电子射束以该角度相对于该光学轴偏斜；

在有该聚光迷你-透镜的情况下，在穿过该对样本之前，以一额外、较高角度相对于该光学轴偏斜来自该磁倾斜线圈的该电子射束；

沿着该电子射束的该轴定位该第一及第二物镜透镜的孔径；

以该第一物镜透镜形成各该样本的虚拟影像；

以该第二物镜透镜将各该样本的该虚拟影像聚焦在中介影像平面，以形成各该样本的中介影像；

以该双棱镜导致各该样本的该中介影像重叠，使得该样本之间的干涉图案形成在该中介影像平面；以及

观察该干涉图案且判断该样本的应变程度。

11.如权利要求10所述的方法，其中，该暗场干涉图案无慧星像差且具有低至1nm的解析度。