本發(fā)明涉及產(chǎn)生用于在帶電粒子顯微鏡中使用的帶電粒子的經(jīng)校正射束的方法。
本發(fā)明還涉及利用這樣的方法的校正器設(shè)備。
本發(fā)明還涉及包括這樣的校正器設(shè)備的帶電粒子顯微鏡。
本發(fā)明此外涉及校準(zhǔn)/調(diào)節(jié)這樣的校正器設(shè)備的方法。
背景技術(shù):
帶電粒子顯微術(shù)是用于對微觀對象進(jìn)行成像(特別地以電子顯微術(shù)的形式)的公知且日益重要的技術(shù)。歷史上,電子顯微鏡的基本屬類已經(jīng)經(jīng)歷了到數(shù)個(gè)公知的裝置種類中的演進(jìn),裝置種類諸如是透射電子顯微鏡(tem)、掃描電子顯微鏡(sem)和掃描透射電子顯微鏡(stem),并且還已經(jīng)經(jīng)歷了到各種子種類中的演進(jìn),子種類諸如是所謂的“雙射束”工具(例如fib-sem),其附加地采用“匹配”聚焦離子束(fib),從而允許諸如例如離子束研磨或離子束誘發(fā)沉積(ibid)之類的支持活動。更具體地:
–在sem中,通過掃描電子束對樣品的輻照促成了以例如二次電子、反向散射電子、x射線和光致發(fā)光(紅外光子、可見光子和/或紫外光子)的形式的來自樣品的“輔助”輻射的發(fā)出;該發(fā)出輻射的一個(gè)或多個(gè)分量然后被檢測并且被用于圖像聚集目的。
–在tem中,用于輻照樣品的電子束被選擇成具有足夠高的能量以穿透樣品(為此目的,樣品一般將比在sem樣品的情況下更薄);從樣品發(fā)出的經(jīng)透射的電子然后可以用于創(chuàng)建圖像。當(dāng)這樣的tem操作在掃描模式中(因而成為stem)時(shí),所討論的圖像將在輻照電子束的掃描運(yùn)動期間聚集。
關(guān)于在此闡述的主題中的一些的更多信息例如可以從以下維基百科鏈接收集到:
http://en.wikipedia.org/wiki/electron_microscope
http://en.wikipedia.org/wiki/scanning_electron_microscope
http://en.wikipedia.org/wiki/transmission_electron_microscopy
http://en.wikipedia.org/wiki/scanning_transmission_electron_microscopy
作為將電子用作輻照射束的可替換方案,帶電粒子顯微術(shù)還可以通過使用其它種類的帶電粒子來執(zhí)行。在這方面,短語“帶電粒子”應(yīng)當(dāng)被寬泛地解釋為涵蓋例如電子、正離子(例如ga或he離子)、負(fù)離子、質(zhì)子和正電子。關(guān)于非基于電子的帶電粒子顯微術(shù),一些另外的信息可以例如從諸如以下的參考文獻(xiàn)收集到:
https://en.wikipedia.org/wiki/focused_ion_beam
http://en.wikipedia.org/wiki/scanning_helium_ion_microscope
-w.h.escovitz,t.r.fox和r.levi-setti,scanningtransmissionionmicroscopewithafieldionsource,proc.nat.acad.sci.usa72(5),第1826-1828頁(1975)。
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22472444
應(yīng)當(dāng)指出的是,除了成像和執(zhí)行(局部化)表面改性(例如研磨、蝕刻、沉積等等)之外,帶電粒子顯微鏡還可以具有其它功能,諸如執(zhí)行光譜術(shù)、檢查衍射圖等等。
在所有情況中,非透射帶電粒子顯微鏡(cpm)將包括至少以下組件:
–輻射源,諸如肖特基電子源或離子槍。
–照明器,其用來導(dǎo)引來自所述源的“原始”輻射射束并且對其執(zhí)行某些操作,諸如聚焦、像差減輕、裁剪(利用孔口)、濾波等。照明器一般將包括一個(gè)或多個(gè)(帶電粒子)透鏡,并且還可以包括其它類型的(粒子-)光學(xué)組件。如果期望的話,照明器可以被提供有偏轉(zhuǎn)器系統(tǒng),其可以被調(diào)用以使其出射射束跨越被研究的樣品執(zhí)行掃描運(yùn)動。
–樣品固定器,其上可以固定和定位(例如傾斜、旋轉(zhuǎn))被研究的樣品。如果期望的話,該固定器可以被移動以便實(shí)現(xiàn)射束關(guān)于樣品的掃描運(yùn)動。一般而言,這樣的樣品固定器將被連接到諸如機(jī)械載臺之類的定位系統(tǒng)。
–檢測器(用于檢測從經(jīng)輻照的樣品發(fā)出的輻射),其本質(zhì)上可以是單體的或復(fù)合/分布式的,并且其可以取決于被檢測到的輻射而采取許多不同形式。示例包括光電二極管、cmos檢測器、ccd檢測器、光伏電池、x射線檢測器(諸如硅漂移檢測器和si(li)檢測器)等等。一般而言,cpm可以包括若干不同類型的檢測器,可以在不同情形中調(diào)用對不同類型的檢測器的選擇。
在透射類型顯微鏡(諸如例如(s)tem)的情況下,cpm還將包括:
–成像系統(tǒng),其本質(zhì)上取得透射經(jīng)過樣本(平面)的帶電粒子并且將它們引導(dǎo)(聚焦)到分析裝置上,分析裝置諸如是檢測/成像設(shè)備、光譜學(xué)裝置(諸如eels設(shè)備)等等。如同以上提到的照明器的情況那樣,成像系統(tǒng)還可以執(zhí)行其它功能,諸如像差減輕、裁剪、濾波等等,并且該成像系一般將包括一個(gè)或多個(gè)帶電粒子透鏡和/或其它類型的粒子-光學(xué)組件。
在下文中,本發(fā)明可以——作為示例——有時(shí)在電子顯微術(shù)的具體情境中進(jìn)行闡述;然而,這樣的簡化僅僅意圖用于澄清/說明目的,并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為是限制性的。
如以上開頭段落中闡述的方法是例如從美國專利us7,034,315和us8,461,525(通過引用并入本文)得知的,所述美國專利具有與本發(fā)明共同的發(fā)明人。在所述專利中,帶電粒子束被偏心(離軸)地引導(dǎo)經(jīng)過粒子-光學(xué)透鏡,作為其結(jié)果,帶電粒子束變成(能量-)色散的,即被扇出到不同“顏色”(粒子能量)的“光譜”中。光闌然后被用于從該光譜選擇其中存在粒子能量的相對窄范圍δ的窄窗口——從而將色散的射束轉(zhuǎn)換成基本上單能(受限能量分散)的子射束。
該已知方法所具有的問題在于其遭受(雙重)像散(特別是與射束經(jīng)過透鏡的有意偏心傳遞相關(guān)聯(lián))的有害效應(yīng)。作為這樣的像散的結(jié)果,所選能量范圍δ將典型地被具有δ以上和/或以下的能量的帶電粒子的存在所“污染”。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是解決該問題。特別地,本發(fā)明的目的是提供一種用于生成用于在帶電粒子顯微鏡中使用的改進(jìn)的帶電粒子射束的方法/裝置。更具體地,本發(fā)明的目的是這樣的方法/裝置應(yīng)當(dāng)提供補(bǔ)償(雙重)像散效應(yīng)的手段。此外,本發(fā)明的目的是所述方法/裝置應(yīng)當(dāng)能夠產(chǎn)生基本上單能的輸出射束。
這些和其它目的在如以上開頭段落中闡述的方法中實(shí)現(xiàn),其特征在于以下步驟:
–提供帶電粒子的非單能輸入射束;
–將所述輸入射束傳遞經(jīng)過光學(xué)模塊,所述光學(xué)模塊包括以下的串聯(lián)布置:
·像散矯正器,從而產(chǎn)生具有特定單能線聚焦方向的經(jīng)像散補(bǔ)償、能量色散的中間射束;
·射束選擇器,包括狹縫,所述狹縫被旋轉(zhuǎn)取向以便將狹縫的方向與所述線聚焦方向匹配,從而產(chǎn)生包括所述中間射束的能量辨別部分的輸出射束。
在此使用的術(shù)語將受到以下的另外闡明。
傳統(tǒng)上使用相互旋轉(zhuǎn)(例如轉(zhuǎn)過45°)的一對協(xié)作的像散矯正器(例如四極光學(xué)元件)來校正像散。本發(fā)明產(chǎn)生驚人的見解,即在當(dāng)前情境(用于在cpm中使用的可接受初期射束的產(chǎn)生)中,還可以通過使用僅一個(gè)像散矯正器和具有可選旋轉(zhuǎn)姿態(tài)的相關(guān)聯(lián)狹縫來令人滿意地補(bǔ)償像散效應(yīng)——這在(高電壓)cpm源/照明器的狹窄界限中是巨大的優(yōu)點(diǎn),因?yàn)槠涔?jié)省了空間并且減少了(高電壓)電氣饋通(feedthrough)(其是龐大的,并且往往充當(dāng)針對環(huán)境振動的不合期望的機(jī)械橋)的所需數(shù)目。本發(fā)明如下起作用:
–像散將導(dǎo)致點(diǎn)聚焦被畸變成一對線聚焦,其沿軸向方向(射束傳播方向)彼此間隔。此效應(yīng)將針對輸入射束中的每一粒子能量而發(fā)生。
–在發(fā)明性方法中,(適當(dāng)?shù)嘏渲?激勵(lì)的)像散矯正器被用于將中間射束中的線聚焦的軸向分離減少到(接近)最小值(參見例如以下的實(shí)施例3)。
–在線聚焦中的所選一個(gè)的焦平面中(例如近端線聚焦,其位于最靠近像散矯正器),該線聚焦的方向?qū)⑹遣豢深A(yù)測的(參見下文)。為了應(yīng)對這一點(diǎn),射束選擇器將必須包括旋轉(zhuǎn)自由度,以便能夠?qū)ⅹM縫方向與所牽涉的特定線聚焦方向匹配。
–中間射束中的色散將在狹縫平面上產(chǎn)生一串/一系列的平行線聚焦,每個(gè)都對應(yīng)于不同能量。這些中的特定一個(gè)可以通過產(chǎn)生射束相對于狹縫(或反之亦然)的適當(dāng)平移來選擇。由于中間射束中的線聚焦取向的這種不規(guī)則/非系統(tǒng)性的性質(zhì),將中間射束傳遞經(jīng)過固定方向狹縫(如在現(xiàn)有技術(shù)中那樣)通常將不導(dǎo)致定義明確的能量范圍的選擇;然而,提供各種狹縫方向之間的選擇允許與給定線聚焦方向最佳匹配的最優(yōu)選擇狹縫取向的選擇(因?yàn)槎呤峭昝榔叫?、近似平行或在離散狹縫取向的有限選擇的情況下盡可能地平行——參見下文)。射束選擇器的“標(biāo)稱”旋轉(zhuǎn)姿態(tài)可以基于像散矯正器(的柱)(關(guān)于光軸)的所選旋轉(zhuǎn)姿態(tài)來預(yù)先確定。
(在功能上)理解本發(fā)明的另一方式是將中間射束的像散視為在本質(zhì)上是復(fù)合的,由此:
–像散矯正器被用于減輕第一、系統(tǒng)性像散效應(yīng)/分量;
–射束選擇器被用于解決第二、寄生像散效應(yīng)/分量。
在該場景中可以做出對包括位于“dc”(恒定)基上的“ac”(可變)波動的信號的情形的某種寬松的類比:當(dāng)減去dc基(類似于像散矯正器所做的)時(shí),暴露ac分量。
在先前段落中闡述的場景的特定方面中:
–所述第一、系統(tǒng)性像散效應(yīng)與由所述輸入射束橫穿的偏心透鏡相關(guān)聯(lián);
–所述第二、寄生像散效應(yīng)與射束選擇器上游的光學(xué)組件中的定位誤差相關(guān)聯(lián)。
在此橫穿的“透鏡”可以是像散矯正器,或者其可以是位于像散矯正器上游的透鏡(類似于前述us7,034,315/us8,461,525中的設(shè)置(set-up)),或者二者;在這方面應(yīng)當(dāng)記住的是,如果像散矯正器的差分激勵(lì)(多極效應(yīng))疊加在底層非差分激勵(lì)(透鏡效應(yīng))上的話,像散矯正器將充當(dāng)透鏡。術(shù)語“上游”在此是指在射束選擇器之前的光學(xué)鏡筒(的部分)(包括源)。在此提到的“定位誤差”可以例如包括諸如定位偏移/漂移、機(jī)械變形、形狀不精確性等等之類的效應(yīng);這樣的效應(yīng)的典型示例是源尖端定位偏移。
本發(fā)明具有相對于現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)個(gè)明顯優(yōu)點(diǎn)。例如:
–其實(shí)現(xiàn)比例如前述us7,034,315/us8,461,525中的技術(shù)更精確/明確的能量選擇;
–其能夠遞送高得多的能量選擇的輸出射束電流,例如將大約25pa的相對低的典型現(xiàn)有技術(shù)值增加到200pa的高得多的值,具有可得到的分辨率中的伴隨的顯著改進(jìn)(特別是對于~5kev以下的射束能量)。
–其有效地增加諸如源之類的上游組件的可用壽命。在過去,一旦它們由于(累積的)漂移效應(yīng)而變得不可用,則這些必須被丟棄。然而,本發(fā)明提供了一種功能,由此可以(連續(xù))補(bǔ)償這樣的漂移效應(yīng),從而允許延長的使用,具有相關(guān)聯(lián)的成本降低和正常運(yùn)行時(shí)間(uptime)改進(jìn)。
–其減輕了稱為“條帶化”的煩擾現(xiàn)象,在該現(xiàn)象中當(dāng)射束沿瑕疵(諸如毛刺)掠過時(shí)產(chǎn)生干涉條紋,所述瑕疵沿如在us7,034,315/us8,461,525中使用的能量選擇光闌的邊緣出現(xiàn)。由于本發(fā)明的能量選擇狹縫可以與從像散矯正器出現(xiàn)的經(jīng)像散補(bǔ)償?shù)闹虚g射束(的單能線聚焦)的取向旋轉(zhuǎn)地匹配,狹縫的較小部分傾向于被照亮,具有干涉效應(yīng)中的伴隨降低。
–其通過去除對于使用用于像散補(bǔ)償?shù)牡诙裆⒊C正器的需要而降低成本和復(fù)雜度,并且增加可用體積。
應(yīng)當(dāng)明確指出的是,發(fā)明性射束選擇器的狹縫不一定必須位于像散矯正器的光軸上。而是,如果期望的話,其可以(略微)離軸地定位,以免妨礙對于一些應(yīng)用而言可能需要的軸上的、未經(jīng)校正的、高電流射束。這在某種程度上類似于us7,034,315/us8,461,525中說明的情形,其中所采用的光闌具有軸上開口(對于非偏心射束)和離軸開口(對于偏心射束傳遞)。同樣參見以下的圖2。
在本發(fā)明的特定實(shí)施例中:
–所述射束選擇器包括不透明板,所述不透明板包含不同取向的多個(gè)狹縫;
–通過實(shí)現(xiàn)所述板和所述中間射束的適當(dāng)相對運(yùn)動來選擇特定狹縫。
這樣的板向從像散矯正器出現(xiàn)的中間射束提供狹縫取向的離散集合,例如對著(在板的平面中)具有參考方向的nθ的角度的狹縫的集合,其中n為整數(shù)并且θ是增量角(諸如例如15°)。該類型的板可以被安裝在滑動器(或例如旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)車)上,該滑動器(或例如旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)車)可以用于將其相對于像散矯正器的光軸進(jìn)行移位(從而允許不同狹縫被放置在中間射束路徑中);可替換地/補(bǔ)充地,偏轉(zhuǎn)器單元可以用于跨越板來將中間射束進(jìn)行移位(將射束導(dǎo)引到不同狹縫上)。該類型的實(shí)施例的示例例如在圖2和3中圖示——其中所圖示的板被布置為垂直于像散矯正器的光軸。
在可替換的實(shí)施例中,射束選擇器包括具有可調(diào)取向的狹縫的不透明板。這樣的板可以例如是關(guān)于像散矯正器的光軸(或與其平行的離軸方向)可旋轉(zhuǎn)的,例如通過將其安裝在環(huán)狀承載槽(bearingchase)中并且使用采用例如嵌齒/螺旋傳動的機(jī)制來將其旋轉(zhuǎn)到給定(滾轉(zhuǎn))姿態(tài)。如果期望的話,這樣的可旋轉(zhuǎn)板中的狹縫還可以在寬度方面是可調(diào)的,例如通過如期望的那樣跨越狹縫開口使可移動刀形邊緣前/后地移位。
在對兩個(gè)先前實(shí)施例的又一可替換方案中,不同狹縫板的庫(例如機(jī)架/卡盒)被原位存儲,并且取回器設(shè)備(諸如機(jī)器人臂)用于(從庫)取出特定的板并且將其插入到射束選擇器位置中,如所需要的那樣;在使用之后,討論中的板可以由所述取回器臂返回到庫。
當(dāng)前發(fā)明還涉及一種校準(zhǔn)/調(diào)節(jié)發(fā)明性校正器設(shè)備的方法。這樣做的一種方式將是使用相對基本的過程,諸如以下:
–在所述射束選擇器中選擇第一狹縫取向,并且測量從其出現(xiàn)的輸出射束的能量分布;
–針對至少一個(gè)、第二狹縫取向重復(fù)該過程;
–從由此選擇的(至少兩個(gè))狹縫取向的集合選擇具有最小測量能量分布的成員。
然而,發(fā)明人已經(jīng)開發(fā)了更加高效/完善的可替換方案,其包括以下步驟:
–提供包含測試孔的孔板,所述測試孔具有比孔板的平面中的中間射束的橫截面大幅更小的橫截面;
–產(chǎn)生測試孔和中間射束橫截面的相對掃描運(yùn)動并且測量作為掃描位置的函數(shù)的透射經(jīng)過測試孔的射束強(qiáng)度,從而產(chǎn)生針對射束橫截面的強(qiáng)度分布;
–使用圖像識別軟件來分析所述強(qiáng)度分布并且從其導(dǎo)出相關(guān)聯(lián)的線聚焦方向;
–選擇與所述線聚焦方向最緊密匹配的所述射束選擇器的狹縫取向。
這樣的過程可以以期望的間隔來執(zhí)行,以便確保/維持校正器設(shè)備的最優(yōu)性能??梢酝ㄟ^跨越測試孔使中間射束進(jìn)行掃描和/或通過相對于射束使孔板橫向移位來產(chǎn)生所暗指的掃描運(yùn)動。如在此提到的測試孔可以例如是具有大約100nm左右的寬度的方形或圓形孔洞。
附圖說明
現(xiàn)在將在示例性實(shí)施例和隨附示意圖的基礎(chǔ)上更加詳細(xì)地闡明本發(fā)明,其中:
圖1呈現(xiàn)了其中實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的cpm的縱向橫截面視圖。
圖2呈現(xiàn)了本發(fā)明的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和操作原理的圖示。
圖3呈現(xiàn)了如在本發(fā)明中使用的射束選擇器的特定實(shí)施例的正視圖。
在附圖中,在相關(guān)的情況下,可以使用對應(yīng)的參考符號來指示對應(yīng)的部分。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
圖1是其中實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的cpm的實(shí)施例的高度示意性描繪;更具體地,其示出了顯微鏡m的實(shí)施例,該顯微鏡m在這種情況下是sem(盡管在當(dāng)前發(fā)明的情境中,其可以例如剛好妥當(dāng)?shù)厥牵╯)tem,或基于離子的顯微鏡)。顯微鏡m包括照明器(粒子-光學(xué)鏡筒)1,其產(chǎn)生沿粒子-光學(xué)軸3'傳播的輸入帶電粒子的射束3(在該情況下是電子束)。照明器1被安裝在真空腔5上,該真空腔5包括樣品固定器7和相關(guān)聯(lián)的載臺/致動器7'以用于固定/定位樣品s。使用真空泵(未描繪)來將真空腔5抽真空。在電壓源17的幫助下,樣品固定器7或至少樣品s可以被偏置(浮置)到相對于接地的電勢,如果期望的話。
照明器1(在當(dāng)前情況下)包括電子源9(諸如例如肖特基槍)、透鏡11、13以將電子束3聚焦到樣品s上,以及包括偏轉(zhuǎn)單元15(以執(zhí)行射束3的射束導(dǎo)引/掃描)。裝置m還包括控制器/計(jì)算機(jī)處理裝置25以用于控制尤其是偏轉(zhuǎn)單元15、透鏡11、13和檢測器19、21,并且在顯示單元27上顯示從檢測器19、21收集的信息。
從可以用于檢查響應(yīng)于由輸入射束3的輻照而從樣品s發(fā)出的不同類型的出射輻射e的各種可能的檢測器類型選擇檢測器19、21。在這里描繪的裝置中,已經(jīng)做出以下(非限制性)檢測器選擇:
–檢測器19是用于檢測從樣品s發(fā)出的光致發(fā)光的固態(tài)檢測器(諸如光電二極管)。其可以可替換地是x射線檢測器,諸如例如硅漂移檢測器(sdd)或硅鋰(si(li))檢測器。
–檢測器21是分段硅電子檢測器,包括布置在關(guān)于中心孔23(允許主射束3的傳遞)的環(huán)形配置中的多個(gè)獨(dú)立檢測段(例如象限)。這樣的檢測器可以例如用于研究從樣品s發(fā)出的出射反向散射電子的通量的角度相關(guān)性。其典型地將被偏置到正電勢,以便吸引從樣品s發(fā)射的電子。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是,可以在諸如所描繪的設(shè)置之類的設(shè)置中選擇許多不同類型的檢測器。
通過在樣品s之上使輸入射束3進(jìn)行掃描,出射輻射——包括例如x射線、紅外/可見/紫外光、二次電子(se)和/或反向散射電子(bse)——從樣品s發(fā)出。因?yàn)檫@樣的出射輻射(由于所述掃描運(yùn)動)是位置敏感的,所以從檢測器19、21獲取的信息也將是位置相關(guān)的。該事實(shí)允許(例如)來自檢測器21的信號被用于產(chǎn)生樣品s(的部分)的bse圖像,所述圖像基本上是作為樣品s上的掃描路徑位置的函數(shù)的所述信號的繪圖。
來自檢測器19、21的信號沿控制線(總線)25'傳遞、被控制器25處理并且被顯示在顯示單元27上。這樣的處理可以包括諸如組合、積分、相減、加偽彩色、邊緣增強(qiáng)之類的操作,以及本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它處理。此外,自動識別過程(例如,如用于粒子分析)可以被包括在這樣的處理中。
應(yīng)當(dāng)指出的是,這樣的設(shè)置的許多精細(xì)方案和可替換方案對本領(lǐng)域技術(shù)人員將是已知的,包括但不限于:
–雙射束的使用——例如用于成像的電子束3和用于加工(或在一些情況下是成像)樣品s的離子束;
–樣品s處的受控環(huán)境的使用——例如,維持若干mbar的壓強(qiáng)(如在所謂的環(huán)境sem中使用的)或通過容許進(jìn)入氣體,諸如蝕刻或前體氣體,
等等。
在當(dāng)前發(fā)明的具體情境中,照明器1包括校正器設(shè)備c,該校正器設(shè)備c包括像散矯正器和射束選擇器的串聯(lián)布置,如以上闡述的以及如以下在圖2和3中更加詳細(xì)圖示的那樣。該設(shè)備c用于執(zhí)行像散補(bǔ)償和能量選擇,因而產(chǎn)生輸出射束3,其具有優(yōu)良質(zhì)量——例如關(guān)于(較高)射束電流和(降低的)條帶化誤差——并且其允許補(bǔ)償例如源9中的項(xiàng)目c上游的機(jī)械未對準(zhǔn)。參見以下的實(shí)施例2。
實(shí)施例2
圖2示意性地圖示了根據(jù)本發(fā)明的方法/校正器設(shè)備的實(shí)施例(還參照圖1)的結(jié)構(gòu)和操作。在圖2中,源9在多個(gè)方向上發(fā)射帶電粒子(例如電子),該多個(gè)方向在此由從源9的尖端發(fā)出的錐體來描繪??臻g濾波器31(提取器孔板)包含相對于光軸3'考慮的離軸孔31a和軸上孔31b。從源9經(jīng)過孔31a傳播的輸入射束3a偏心地傳遞經(jīng)過(在軸3'上居中的)像散矯正器(四極透鏡)33,并且作為中間射束3b從像散矯正器33出現(xiàn);另一方面,(軸向)射束3a'非偏心地傳遞經(jīng)過像散矯正器33的中心。如以上已經(jīng)闡述的,中間射束3b將證實(shí)(雙重)像散和能量色散。
像散矯正器33的下游是一組偏轉(zhuǎn)器35a、35b,其可以被用于改變從像散矯正器33出現(xiàn)的射束3b、3a'的方向。更具體地,作為應(yīng)用于偏轉(zhuǎn)器35a、35b的適當(dāng)電學(xué)激勵(lì)的結(jié)果:
–中間射束3b可以使其路線改變,變成可以被導(dǎo)引到射束選擇器37的不同區(qū)域上的可移動射束段3c,該射束選擇器37位于射束3b/3c的線聚焦中的一個(gè)的焦平面(狹縫平面)中。以下將給出關(guān)于射束選擇器37的更多細(xì)節(jié)。
–軸向射束3a'可以在其不需要在下游時(shí)轉(zhuǎn)向偏離路線,以便撞擊在屏幕(射束擋板)37'上。
中間射束3b/3c作為輸出射束3d從射束選擇器37出現(xiàn)——其如以上所闡述的,相比于中間射束3b/3c是較不多能的(是更加能量辨別的)。其然后傳遞經(jīng)過偏轉(zhuǎn)器對39a、39b,該偏轉(zhuǎn)器對39a、39b可以被用于將其“軸上”偏轉(zhuǎn),使得其沿光軸3'/基本上平行于光軸3'傳播。
為了給出具體、非約束性示例,可以采用以下近似軸向分離(沿軸3'):
–源9到空間濾波器31:2.6mm。
–源9到像散矯正器33(的中值平面):5.5mm。
–源9到射束選擇器37(狹縫平面):12.5mm。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖3,這更加詳細(xì)地示出在平行于軸3'(z軸)的方向上觀看到的射束選擇器37。在此所示的特定實(shí)施例包括板41,其中已經(jīng)提供了多個(gè)狹縫狀(細(xì)長)開口。這些狹縫中的特定的(中心的)一個(gè)(43)是沿軸y取向的,但是通過相對于該參照順時(shí)針和逆時(shí)針地改變量來使其它狹縫傾斜:例如,狹縫43a、43a'分別相對于y傾斜經(jīng)過+5°和-5°,狹縫43b、43b'分別相對于y傾斜經(jīng)過+10°和-10°,等等。通過使用偏轉(zhuǎn)器對35a、35b(圖2)和/或通過在xy平面內(nèi)將板41適當(dāng)移位,射束3c的橫截面(圖2)——其在從像散矯正器33出現(xiàn)之后將具有特定(單能)線聚焦方向——可以與來自板41中的狹縫的“最佳擬合”匹配(對準(zhǔn));作為結(jié)果,僅射束橫截面的橫向受限的(并且方向匹配的)部分將被允許橫穿射束選擇器37。作為非限制性示例,板41中的所描繪的狹縫均具有例如大約2μm的長度和大約0.15μm的寬度。
實(shí)施例3
以下是可以在本發(fā)明中使用的直接像散矯正器調(diào)節(jié)(校準(zhǔn))例程的示例:
(i)對于線聚焦中的第一個(gè)(例如遠(yuǎn)端線聚焦,最遠(yuǎn)離像散矯正器),人們選擇像散矯正器的特定差分激勵(lì)(ed)并且調(diào)節(jié)像散矯正器的非差分激勵(lì)(ec)以實(shí)現(xiàn)狹縫平面處的最佳聚焦。人們?nèi)缓筢槍d的至少一個(gè)其它值重復(fù)該過程,從而允許制作ec對比ed的第一圖線。
(ii)針對線聚焦中的第二個(gè)(近端線聚焦,最靠近像散矯正器)重復(fù)(i)中的過程,導(dǎo)致了ec對比ed的第二圖線。
(iii)所述第一和第二圖線的交叉點(diǎn)處的ed的值是將會最小化第一和第二線聚焦的軸向分離的值。
這樣的過程良好地處于本領(lǐng)域技術(shù)人員的涉及范圍(ambit)內(nèi),本領(lǐng)域技術(shù)人員可以例如使其縮減以使得他可以從總共僅三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)(兩個(gè)用于一個(gè)線聚焦,以及一個(gè)用于另一線聚焦)獲得所需信息。