[发明专利]用于检查标本的带电粒子显微镜和确定所述带电粒子显微镜的像差的方法

说明书

本发明涉及一种确定带电粒子显微镜的像差的方法。所述方法包括提供带电粒子显微镜的步骤，所述带电粒子显微镜至少部分地可由用户操作。然后，用所述带电粒子显微镜获得图像数据集合。处理图像数据以确定所述带电粒子显微镜的像差。根据本发明，所述图像数据集合由用户主动获得。具体地说，所述图像数据可以在显微镜由用户正常操作期间获得，所述正常操作可以包含显微镜导航和/或聚焦。因此，图像数据集合由所述用户采集，而不由所述显微镜的控制器采集。这允许后台处理像差和使用所述带电粒子显微镜期间的像差校正。本发明还涉及一种并入所述方法的带电粒子显微镜。

技术领域

本发明涉及一种用于检查标本的带电粒子显微镜，和一种确定所述带电粒子显微镜的像差的方法。

背景技术

带电粒子显微镜是一种众所周知且日益重要的微观物体成像技术，特别是以电子显微镜的形式。从历史上看，电子显微镜的基本类已经演变成许多众所周知的设备种类，如透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）和扫描透射电子显微镜（STEM）；以及各种亚种，如所谓的“双射束”设备（例如FIB-SEM），其额外采用“加工”聚焦离子射束（FIB），从而允许支持活动，如例如离子射束研磨或离子射束诱导沉积（IBID）。

在（S）TEM中，通过（扫描）电子射束辐照标本会导致一次电子与样品之间的相互作用。相互作用可能导致弹性散射的电子离开样品，其可以被检测以形成显微图像。另外，辐照标本以二次电子、后散射电子、X射线和阴极发光（红外、可见光和/或紫外光子）的形式加速“辅助”辐射从标本的放射。可以检测此发射辐射的一个或多个分量并将其用于产生显微图像。

希望带电粒子束对准良好、聚焦良好且像散校正良好。在TEM或STEM中，这可能会导致更高质量的成像。在FIB中，这确保将离子束带到到达标本表面的可接受点，以更精确地加工样品。

应注意，对于带电粒子显微镜的用户来说，对准、聚焦和像散校正可能会有些麻烦。

为了设置焦点，用户首先需要辨别出射束是离焦的。在这方面，应注意，所谓的菲涅耳条纹在TEM成像中产生增强的对比度，这吸引了（新手）的目光，但实际上指示图像是离焦的。其次，用户需要确定采用哪种方式进行合适的聚焦：用户需要确定射束是过度聚焦还是聚焦不足。这需要时间和经验来设置正确的焦点。

具有像散的系统是在两个垂直平面中传播的光线具有不同焦点的系统。这意味着射束的不同部分在彼此不同的距离下具有不同的焦点。例如，在STEM中，如果带电粒子显微镜经良好像散校正，那么带电粒子束在到达标本时是圆形的。由于像散，探头的横截面会变形，以形成椭圆形或十字线形形状。可以使用像散校正器来校正像散。调节像散校正通常需要调节两个控件（其在正交方向上起作用），所述控件都可以高于或低于其最佳强度。很难良好地设置像散校正，特别是对于新手用户，因为没有与其它（轻型）光学装置的类比。能够手动良好地设置像散校正不是直观且缓慢的，并且需要对用户进行训练。用户通常能够比较两个后续图像的质量，但是对于他来说，要记住更多图像并在一次迭代中定量评估和设置最佳像散和聚焦校正是很困难的。

一些现有技术的电子显微镜包含自动聚焦和/或自动像散校正器功能。在此，这些功能的过程通常如下。首先，操作员或用户启动自动聚焦或像散校正器功能。然后，带电粒子装置将控制成像和光学件，并重复更改聚焦和像散校正器激发。在每个设置下，都将采集图像，然后对其进行处理，以获得关于定向清晰度的信息。一旦达到某个优化准则（或基于超时），就将获得的最佳焦点和/或像散校正设置应用于装置。这些自动对焦和/或自动像散校正器功能相对较慢。

除了像散以外，还需要正确设置其它用户控件，以实现最佳的显微镜性能。最常见的是透镜中心对准和像散校正器中心对准。当图像在聚焦和像散校正期间不移动时，实现透镜中心对准和像散校正器中心对准的合适设置。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种确定带电粒子显微镜的像差的改进方法。