[发明专利]电子束斑标定装置和方法

权利要求书

1.一种电子束斑标定方法，其特征在于，应用于电子束斑标定装置，所述装置包括：电子束发生装置、信号采集装置、标定板、真空室和计算机设备；

其中，所述电子束发生装置，用于产生电子束并控制所述电子束的像散、聚焦和偏转；

所述计算机设备，用于控制所述电子束发生装置产生和驱使所述电子束按照预设轨迹扫描所述标定板产生过程信号，所述过程信号是所述电子束扫描所述标定板的过程中产生的信号；

所述标定板位于真空室内，具有能够导致过程信号产生变化的结构或材料特征，所述标定板为具有M×M个阵列十字槽特征的金属平板，且四个槽道的宽度相等，相邻十字槽中心的距离相等，其中，M为正整数；

所述信号采集装置，用于实时采集所述过程信号，包括信号传感器，所述信号传感器采集所述过程信号；信号放大器，所述信号放大器连接所述信号传感器，用于放大所述过程信号；AD采集卡，所述AD采集卡连接所述信号放大器采集放大后的过程信号；

所述方法包括：

所述计算机设备根据当前标定状态矩阵和预设轨迹，生成所述电子束发生装置控制数据，并控制所述电子束发生装置驱使电子束按照预设轨迹扫描所述标定板，所述当前标定状态矩阵指当前时刻的位置状态矩阵、像散状态矩阵和聚焦状态矩阵；

所述信号采集装置在电子束扫描所述标定板的过程中，实时采集过程信号，所述过程信号是所述电子束扫描所述标定板的过程中产生的信号；

所述计算机设备根据所述过程信号，计算标定点处电子束的位置偏差、束斑圆度和束斑尺寸，并根据所述位置偏差、束斑圆度和束斑尺寸调整位置状态矩阵、像散状态矩阵和聚焦状态矩阵；

其中，所述计算标定点处电子束的位置偏差、束斑圆度和束斑尺寸包括：

提取扫描当前标定点四条边线时的二次电流信号，计算实际扫描线中心与理想中心在x和y方向上的偏差δ_x、δ_y，并计算位置偏差计算电子束沿着x方向正向和反向扫描时直径D_x+、D_x-以及沿着y方向正向和反向扫描时直径D_y+、D_y-，并取平均得到x方向的直径和沿着y方向的直径再计算出电子束斑圆度和电子束的束斑尺寸

其中，所述过程信号为二次电流信号，对应地，所述信号传感器为二次电子传感器，且所述二次电子传感器的材质为导电材料。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整位置状态矩阵、像散状态矩阵和聚焦状态矩阵，包括：

在一次扫描-采集过程后，对位置状态矩阵、像散状态矩阵和聚焦状态矩阵都进行调整；

直至标定点处位置偏差、束斑圆度和束斑尺寸均满足条件，无需调整所述位置状态矩阵、所述像散状态矩阵和所述聚焦状态矩阵时，停止扫描-采集。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整位置状态矩阵、像散状态矩阵和聚焦状态矩阵，包括：

一次扫描-采集过程后，对所述位置状态矩阵、所述像散状态矩阵和所述聚焦状态矩阵中一个状态矩阵进行调整；

在第一个调整的状态矩阵满足条件后，对标定点再进行扫描-采集，并从剩余的两个未调整的状态矩阵中任意选择一个进行调整，当第二个调整的状态矩阵满足条件后，继续对剩余的一个状态矩阵进行调整。

4.如权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，对所述标定板上的标定点逐个标定，或者对所述标定板一次扫描后，对所有标定点同时进行标定。