[发明专利]双束双焦带电粒子显微镜

权利要求书

1.一种用于研究样本的系统，所述系统包括：

样本保持器，其被配置成保持所述样本；

带电粒子发射器，其被配置成向所述样本发射多个带电粒子；

位于所述带电粒子发射器与所述样本保持器之间的双焦射束形成器，其中所述双焦射束形成器被配置成：

将所述多个带电粒子形成为第一带电粒子束和第二带电粒子束；以及

修改所述第一带电粒子束和所述第二带电粒子束中的至少一束的一个或多个聚焦特性，使得所述第一带电粒子束聚焦在所述样本处或所述样本附近的平面处，而所述第二带电粒子束不聚焦在所述样本处或所述样本附近的平面处。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述带电粒子发射器是被配置成向所述样本发射电子的电子发射器，并且所述第一带电粒子束和所述第二带电粒子束均是电子束。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述第二带电粒子束在所述样本处的第二束直径是所述第一带电粒子束在所述样本处的第一束直径的至少50倍。

4.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述双焦射束形成器通过向所述第一带电粒子束和所述第二带电粒子束中的至少一束施加至少四极透镜效应来修改所述聚焦特性。

5.一种用于研究样本的方法，所述方法包括：

向所述样本发射多个带电粒子；

将所述多个带电粒子形成为第一带电粒子束和第二带电粒子束；

修改所述第一带电粒子束和所述第二带电粒子束中的至少一束的所述聚焦特性，使得所述第一带电粒子束和所述第二带电粒子束的对应焦平面不同。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述多个带电粒子是电子，并且所述第一带电粒子束和所述第二带电粒子束均是电子束。

7.根据权利要求5所述的方法，其中所述第二带电粒子束在第一束直径具有交叉点的平面中的第二束直径是所述第一带电粒子束在同一平面中的第一束直径的至少50倍。

8.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一带电粒子束和所述第二带电粒子束是相干束。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的方法，其中形成所述多个带电粒子和修改所述聚焦特性中的每一项至少部分地由双焦射束形成器执行。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述双焦射束形成器对所述第一带电粒子束施加至少四极透镜效应。

11.根据权利要求10所述的方法，其中对所述聚焦特性的所述修改至少部分地由位于所述双焦射束形成器下游的多极来执行，其中所述多极位于所述第二带电粒子束的焦平面处，并且其中所述多极被配置成向所述第一带电粒子束施加至少四极透镜效应。

12.根据权利要求9所述的方法，其中所述双焦射束形成器还被配置成使所述第一带电粒子束和所述第二带电粒子束中的至少一束偏离所述多个带电粒子的发射轴。

13.根据权利要求9所述的方法，其中，所述双焦射束形成器包含被配置成生成至少四极场的MEMS装置，所述四极场至少部分地导致对所述第一带电粒子束和所述第二带电粒子束中的至少一束的所述聚焦特性的所述修改。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述MEMS装置包含限定第一孔隙和第二孔隙的结构，并且其中所述第一带电粒子束穿过所述第一孔隙，且所述第二带电粒子束穿过所述第二孔隙。

15.根据权利要求13所述的方法，其中所述MEMS装置包含一个或多个电极，所述一个或多个电极被配置成当将对应电压施加到所述一个或多个电极时生成所述至少四极场。