[发明专利]用于带电粒子束的多极型偏转器和带电粒子束成像设备

权利要求书

1.一种用于带电粒子束的多极型偏转器，包括：

至少两对极部，每对极部中每个包括构造为呈圆弧形的主体，且每对极部的所述主体同心布置并且在直径方向上相对，且每个极部还具备从所述主体径向内侧向内突伸的凸出部，所述至少两对极部包围限定轴向敞开的通孔，所述通孔配置成用于通过待由所述偏转器偏转的所述带电粒子束，

其中，所述偏转器的所述至少两对极部配置成协同工作以产生偏转所述带电粒子束的偏转场，所述偏转场分布于所述通孔内，

其中，所述偏转器是静电偏转器且仅包括由导电材料制成的至少两对电极充当所述至少两对极部，且所述至少两对电极不复用为磁极并且配置为在分别被施加偏置电压的情况下协同工作产生各自电场，且合成的电场充当所述偏转场；或

所述偏转器是磁偏转器且仅包括由导磁材料制成的至少两对磁极充当所述至少两对极部，且至少两对磁极不复用为电极并且还分别包括贴附于其径向侧上的各自的励磁线圈，且配置为在激励电流通过所述励磁线圈中的情况下协同工作以产生充当偏转场的各自磁场，且合成的磁场充当所述偏转场，其中，

所述凸出部的形状和尺寸设置成使得入射到所述偏转器内的所述带电粒子束的轴外象差最小化。

2.根据权利要求1所述的偏转器，其中，

所述至少两对极部中的每个极部的所述主体分别在周向上延伸跨越相同弧度且彼此形状相同，且各自径向内侧处的内径相同，各自径向外侧处的外径也相同；并且

所述至少两对极部的所述主体在周向上成角度地彼此间隔开且呈轴对称布置。

3.根据权利要求2所述的偏转器，其中，所述至少两对极部的所述主体在周向上以相同的角度彼此间隔布置。

4.根据权利要求3所述的偏转器，其中，所述至少两对极部为以90°角交替地间隔设置的两对极部。

5.根据权利要求1所述的偏转器，其中，

所述凸出部在周向上延伸的角度不超过预定角度范围、且从其径向内侧向内突伸不超过预定径向距离，所述预定角度范围是在产生与所述偏转器所产生的偏转场相同的等效偏转场、且具有呈从相应极部的主体的径向内侧向内突伸的顶部内凹的弧形凸台形式的等效凸出部的所述弧形凸台所占据的弧度角，且

所述预定角度范围为5°至40°，所述预定径向距离为介于每个极部的径向内侧处的内径的0.1倍至0.9倍之间的范围。

6.根据权利要求5所述的偏转器，其中，

所述凸出部呈从相应极部的主体的径向内侧向内突伸的顶部内凹的弧形凸台。

7.根据权利要求5所述的偏转器，其中，

所述凸出部呈从相应极部的主体的径向内侧向内突伸的顶部拱起的部分球体、锥体形状之一。

8.根据权利要求5所述的偏转器，其中，

所述凸出部呈从相应极部的主体的径向内侧向内突伸的顶部平坦的圆台、球台、锥台、多级阶梯状台体之一。

9.根据权利要求1所述的偏转器，其中，

所述至少两对极部是两对极部。

10.一种带电粒子束成像设备，所述带电粒子束成像设备被构造成向待测样品表面投射入射带电粒子束以激发二次带电粒子并加以收集成像的光学设备，包括：

带电粒子源，配置成用以发射所述入射带电粒子束；

至少一对根据权利要求1至9中任一项所述的偏转器；以及

二次带电粒子检测器，位于光轴外且布置于所述带电粒子源与所述样品之间，且配置成采集由所述入射带电粒子束投射至所述待测样品而产生的二次带电粒子并且成像；

其中，所述至少一对偏转器，相对于所述入射带电粒子束的光轴对称布置，且配置成响应于施加在其上的光栅扫描信号来偏转和投射所述入射带电粒子束至所述待测样品的待测表面。