CN116917722A - 用于带电粒子分析器的照射控制装置 - Google Patents
用于带电粒子分析器的照射控制装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116917722A CN116917722A CN202280014964.4A CN202280014964A CN116917722A CN 116917722 A CN116917722 A CN 116917722A CN 202280014964 A CN202280014964 A CN 202280014964A CN 116917722 A CN116917722 A CN 116917722A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sample
- electromagnetic radiation
- region
- charged particles
- input
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 78
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims abstract description 119
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 20
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 13
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000001420 photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
- G01N23/227—Measuring photoelectric effect, e.g. photoelectron emission microscopy [PEEM]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/08—Electron sources, e.g. for generating photo-electrons, secondary electrons or Auger electrons
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N22/00—Investigating or analysing materials by the use of microwaves or radio waves, i.e. electromagnetic waves with a wavelength of one millimetre or more
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Elimination Of Static Electricity (AREA)
Abstract
描述了一种用于分析器布置(100)的照射控制装置(7)。分析器布置被配置为确定与从样品(3)发射的带电粒子相关的至少一个参数。照射控制装置(7)包括用于输入电磁辐射(Ri)的输入部(8)，并且被配置为控制样品(3)的照射以诱发从样品(3)发射带电粒子。照射控制装置(7)被配置为至少在第一模式和第二模式中操作，其中在第一模式中，照射控制装置(7)被配置为用输入电磁辐射(Ri)的第一部分(Rs1)照射样品(3)的第一区域(Al)并且用输入电磁辐射(Ri)的第二部分照射样品(3)的第二区域(A2)，并且其中在第二模式中，该照射控制装置被配置为用输入电磁辐射(Ri)的第二部分(Rs2)照射样品(3)的第二区域(A2)，并且其中第二区域(A2)是第一区域(Al)的一部分。还公开了一种利用分析器布置(100)分析感兴趣区域(25)的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于分析器布置的照射控制装置，该分析器布置被配置为确定与从样品发射的带电粒子相关的至少一个参数，其中，照射控制装置包括用于输入电磁辐射的输入部、并且被配置为用输入电磁辐射来控制样品的照射以便诱发从样品发射带电粒子。
背景技术
光电子能谱(PES)是用于测量来自表面的光电子的成熟方法。在PES中，用电磁辐射照射样品，从而诱发光电子的发射。用光电子能谱仪分析发射的光电子。在半球偏转器型光电子能谱仪中，中心部件是对电子能量进行分析的测量区域。在角分辨光电子能谱(ARPES)中，完整的测量需要从有序排列的样品中完全检测预定的立体角。取决于样品以及激发能/动能，所需的角度范围可能会变化。角分辨率要求也随应用而变化，但通常在1度以下到最好大于0.1度的范围内。在能量分辨率方面，取决于应用，期望的跨度从0.5eV降至0.5meV。为了实现高分辨率测量，分析器布置必须具有足够的角分辨率和能量分辨率，但是由于半球形分析器布置仅接受在垂直于透镜轴的有限角度范围内发射的电子，因此样品操纵器必须具有极高精度运动和可重复性。对于一些样品，样品操纵器不仅要有高的角度精度，而且要有高的横向运动精度。需要高横向精度的一个原因是一些样品的表面具有变化的结构。对于某些晶体，表面可能具有尺寸为几微米(μm)的结构。为了能够用PES或ARPES在这种小结构上进行测量，发射诱发辐射的光斑尺寸必须与结构相同或更小。因此，样品上电磁辐射，该电磁辐射诱发带电粒子的发射，的光斑必须具有几微米的尺寸。带电粒子诱发辐射聚焦到这种小光斑上的ARPES有时被称为微ARPES。
微ARPES和将诱发电磁辐射聚焦到小光斑的其他类似的PES技术中的问题是，很难将辐射光斑定位在样品上的单个结构上。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种方法和照射控制装置，利用该方法和照射控制装置有助于将辐射光斑定位在样品上的感兴趣区域上。
本发明的另一个目的是提供一种方法和照射控制装置，利用该方法和照射控制装置，在保持对于微ARPES而言足够小的辐射光斑的同时，仍然有助于将辐射光斑定位在样品上的感兴趣区域上。
根据独立权利要求的照射控制装置和方法实现了这些目的中的至少一个。
从属权利要求的特征提供了进一步的优点。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于分析器布置的照射控制装置。分析器布置被配置为确定与从样品发射的带电粒子相关的至少一个参数，并且可以在空间模式和角度模式中操作，在空间模式中，基于来自样品的带电粒子的空间来源来分析带电粒子，在角度模式中，基于来自样品的带电粒子的角度分布来分析带电粒子。照射控制装置包括用于输入电磁辐射的输入部、并且被配置为用输入电磁辐射控制样品的照射以便从样品诱发带电粒子的发射。照射控制装置的特征在于，照射控制装置被配置为至少在第一模式和第二模式中操作，其中，在第一模式中，照射控制装置被配置为用输入电磁辐射的第一部分照射样品的第一区域并且用输入电磁辐射的第二部分照射样品的第二区域，并且在第二模式中，照射控制装置被配置为用输入电磁辐射的第二部分照射样品的第二区域，并且其中第二区域是第一区域的一部分。
输入电磁辐射的第一部分形成第一射线，而输入电磁辐射的第二部分形成第二射线。
利用根据本发明第一方面的照射控制装置，有助于小辐射光斑在样品上的定位。当对样品进行定位时，照射控制装置可以设置在第一模式中，而分析器布置可以设置在空间模式中。通过分析空间模式中的带电粒子，原则上可以创建被照射的样品部分(即第二区域内的样品部分)的图像。因为第一区域是第二区域的一部分，所以第二区域在图像中也是可见的。因此，可以确定第二区域相对于样品上的在第一区域内已经被照射的结构的位置。
另一个优点是可以使用仅一个辐射源。在仅一个辐射源的情况下，两个光斑都具有相同的波长，这使得很容易看到两个光斑。
照射控制装置可以包括：分割元件，分割元件被配置为将来自输入部的输入电磁辐射划分成前面提到的第一部分和第二部分；第一方向元件，用于将输入电磁辐射的第一部分引导到第一区域；第二方向元件，用于将输入电磁辐射的第二部分引导到第二区域。这是用于提供电磁辐射的第一部分和第二部分的有利方法，因为不同部分来自相同的源并且因此具有相同的波长。当然可以添加附加的方向元件。
照射控制装置可以包括第一阻挡构件，当照射控制装置在第二模式中操作时，该第一阻挡构件被配置为阻挡电磁辐射的第一部分。通过具有第一阻挡构件，第一方向元件可以被固定。这是有利的，因为当将照射控制装置在第一模式与第二模式之间切换时，分割元件和第一方向元件的对准不受影响。作为具有第一阻挡构件的替代方案，第一方向元件可以是能够在输入电磁辐射的第一部分朝向样品引导的位置与输入电磁辐射的第一部分背向样品引导的第二位置之间调整的。
照射控制装置可以包括第二阻挡构件并且被配置为还在第三模式中操作，在第三模式中，第二阻挡构件被配置为阻挡输入电磁辐射的第二部分，并且在第三模式中，照射装置被配置为仅用输入电磁辐射的第一部分照射样品的第一区域。这在分析器布置用于空间模式中时是有用的模式。与上述类似，所描述的第三模式可以通过提供可调整的第二方向构件来提供。然而，对于第一方向元件，有利的是使第二方向元件静止以保持分割元件与第二方向元件之间的对准。
分割元件可以是包括光圈的反射镜，其中反射镜被配置为使输入电磁辐射的第一部分或第二部分朝向对应的方向元件反射，并且其中光圈被配置为允许输入电磁辐射的另一部分传递到对应的方向元件。分割元件不能是平坦的，而是可以具有凹面形状。光圈的尺寸设置第二区域内的电磁辐射量和第二区域的最小尺寸。反射镜最适合于通常用于微ARPES的输入电磁辐射的光子能。优选地，使用波长无关的反射镜，诸如例如具有反射金属层的反射镜。可以使用多层反射镜，但是这种反射镜的缺点是其通常设计用于仅一种波长，并且在不改变几何构造的情况下只能用于一种波长。如果光子能在玻璃或其他材料透明的范围内，则可以使用任何类型的分束器。
优选配置分割元件使得输入电磁辐射的第二部分通过光圈，并且优选布置光圈以允许输入电磁辐射的中心部分通过光圈。这将使得输入电磁辐射的第二部分能够具有良好的光学质量，这是更重要的，因为第二部分将聚焦在样品上较小的区域上。良好的光学质量将使得第二部分能够聚焦成小光斑。
优选地，光圈是椭圆形的。由于分割元件沿着输入电磁射束的方向看是倾斜的，所以沿着输入电磁射束的方向看光圈的形状将是圆形的。这将使得与方形光圈相比通过射束的质量更好。
第一方向元件可以包括第一凹面反射镜，该第一凹面反射镜被配置为使输入电磁辐射的第一部分聚焦并将输入电磁辐射的第一部分朝向第一区域引导。凹面反射镜适用于通常用于微ARPES的输入电磁辐射的光子能。然而，如果光子能在玻璃或其他材料透明的范围内，则可以使用透镜来使输入电磁辐射的第一部分聚焦。因此，第一方向元件可以包括例如平面反射镜和透镜。还可以使用多层反射镜，但是由于它们通常只设计用于一种波长，所以它们只能用于一种波长而不改变几何构造。
第二方向元件可以包括第二凹面反射镜，该第二凹面反射镜被配置为使输入电磁辐射的第二部分聚焦并将输入电磁辐射的第二部分引导到第二区域。凹面反射镜适用于通常用于微ARPES的输入电磁辐射的光子能。然而，如果光子能在玻璃或其他材料透明的范围内，则可以使用透镜来使输入电磁辐射的第二部分聚焦。因此，第二方向元件可以包括例如平面反射镜和透镜。
第一凹面反射镜和第二凹面反射镜被布置成使得来自分割元件的对应的电磁辐射的主方向相对于对应的反射镜的法线以>70°至80°的角度入射在第一反射镜和第二凹面反射镜上。通过以这种方式布置第一反射镜和第二反射镜，对于微ARPES而言感兴趣的光子能能够实现高反射率。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于确定与从样品发射的带电粒子相关的至少一个参数的分析器布置。分析器布置可以在空间模式和角度模式中操作，在空间模式中，基于来自样品的带电粒子的空间来源来分析带电粒子，在角度模式中，基于来自样品的带电粒子的角度分布来分析带电粒子，并且其中分析器布置包括根据本发明的第一方面的照射控制装置。
分析器布置可以包括：测量区域，测量区域具有允许所述粒子进入测量区域的入口；透镜***，用于形成所述带电粒子的粒子束并在所述粒子发射样品与测量区域的所述入口之间输送粒子，所述透镜***具有基本上笔直的光轴；以及分析器装置，用于在角度模式中检测测量区域内带电粒子的位置，所述位置指示所述至少一个参数。这是用于分析带电粒子的分析器布置的常见配置。
根据第三方面，提供了一种方法，该方法用于在分析器布置中对样品进行定位和分析，以便确定与从样品发射的带电粒子相关的至少一个参数。分析器布置被配置为在空间模式和角度模式中操作，在空间模式中，基于来自样品的带电粒子的空间来源来分析带电粒子，在角度模式中，基于来自样品的带电粒子的角度分布来分析带电粒子。该方法包括以下步骤：在分析器布置处于空间模式的情况下，用电磁辐射的第一射线照射样品的第一区域，用电磁辐射的第二射线照射样品的第二区域，并且在分析带电粒子的同时对样品进行定位，使得第二区域与样品上的某个区域或感兴趣区域相重合；以及，在分析器布置处于角度模式的情况下：用电磁辐射的第二射线照射样品的仅第二区域，并且基于来自样品的带电粒子的角度分布来分析带电粒子，其中，第二区域是第一区域的一部分。
利用根据本发明的第三方面的方法，可以在对样品进行定位期间看到围绕第二区域的结构。这有助于第二区域在样品上的定位。
电磁辐射可以具有在5eV至100eV且优选10eV至50eV的区间内的光子能。这些能量范围适用于微ARPES。
样品上的第一区域可以具有在0.05mm至5mm、优选0.1mm至1mm的区间内最大尺寸。这适用于实现第二区域在样品上的定位。
第一区域的最大尺寸被定义为以下区域：在该区域内，电磁辐射强度是样品处第一射线的最高强度的至少50％。当然可以用其他方式来定义最大尺寸。
样品上的第二区域具有在1μm至100μm、优选1μm至25μm的区间内的最大尺寸。这些区间范围对于微ARPES而言是常见的。
第二区域的最大尺寸被定义为以下区域：在该区域内，电磁辐射强度是样品处第二射线的最高强度的至少50％。可以用其他方式来定义最大尺寸。
在下面将参照附图描述本发明的优选实施方式。
附图说明
图1示意性地示出了根据本发明的实施方式的具有照射控制装置的分析器布置。
图2以平面图展示了用输入电磁辐射的第一部分和输入电磁辐射的第二部分照射的样品。
图3更详细地示出了处于第一模式中的照射控制装置。
图4更详细地示出了处于第二模式中的照射控制装置。
图5更详细地示出了处于第三模式中的照射控制装置。
图6示意性地示出了类似于图1所示的照射控制装置的照射控制装置的透视图。
具体实施方式
参照附图，在以下示例性实施方式的说明性和非限制性详细描述中描述本发明。在附图中，不同附图中的类似特征用相同的附图标记表示。附图不是按比例绘制的。
图1示意性地示出了用于确定与带电粒子相关的至少一个参数的分析器布置100。分析器布置100包括静电透镜***101，该静电透镜***具有第一端1和与第一端1相距一定距离的第二端2。静电透镜***101包括位于第一端1处的光圈5和从第一端1延伸穿过该光圈到第二端2的基本上笔直的光轴6。带电粒子可以在第一端1处进入静电透镜***101。粒子发射样品3布置在样品支持器16上。粒子发射样品3布置成其样品表面Ss面对静电透镜***101的第一端1。可以通过电磁辐射Rs1、Rs2促使从样品表面Ss发射带电粒子。带电粒子可以通过光圈5进入静电透镜***101。静电透镜***101被布置成形成带电粒子的粒子束并且将带电粒子传输到第二端2，这些带电粒子从粒子发射样品3的样品表面Ss上的测量区域A发射，在第一端1处进入透镜***。在已经到达第二端之后，粒子可以通过图1中虚线所示的分析装置11通过入口21被输入到测量区域22中。分析器布置100可以在空间模式和角度模式中操作，在空间模式中，基于来自样品的带电粒子的空间来源来分析带电粒子，在角度模式中，基于来自样品的带电粒子的角度分布来分析带电粒子。在空间模式中，分析器布置100类似于电子显微镜。当分析器布置100在角度模式中操作时，分析器被配置为确定与从样品3发射的带电粒子相关的至少一个参数。分析器布置100包括照射控制装置7，该照射控制装置用于控制样品表面Ss的照射。照射控制装置7包括输入部8，该输入部用于输入来自辐射源(未示出)的电磁辐射Ri。辐射源可以是任何合适的辐射源，诸如同步加速器或激光器。辐射源可以具有在5eV至100eV且优选10eV至50eV的区间内的光子能。本发明旨在解决的问题对于可见光来说较小。
图2以沿着光轴6的视图展示了用输入电磁辐射Ri的第一部分Rs1和输入电磁辐射Ri的第二部分Rs2照射样品3。将参照图3和图4更详细地描述输入电磁辐射Ri在构成第一射线的第一部分Rs1和构成第二射线的第二部分Rs2中的划分。
照射控制装置7被配置为利用输入电磁辐射Ri控制样品3的照射，以便从样品3诱发带电粒子的发射。照射装置可以被配置为至少在第一模式和第二模式中操作。在第一模式中，照射控制装置被配置为用输入电磁辐射的第一部分Rs1照射样品3的第一区域Al，并且用输入电磁辐射的第二部分照射样品3的第二区域A2。在第二模式中，照射控制装置配置为用输入电磁辐射的第二部分照射样品的第二区域A2，其中第二区域A2是第一区域Al的一部分。在图2中，第一区域Al具有细长的形状。样品3上的第一区域Al具有第一最大尺寸Dl，而样品3上的第二区域A2具有第二最大尺寸D2。样品3上的第一区域Al具有在0.05mm至5mm、优选0.1mm至1mm的区间内的最大尺寸Dl。样品3上的第二区域A2具有在1μm至100μm、优选1μm至25μm的区间内的最大尺寸D2。
第一区域Al对应于由输入电磁辐射Rs1的第一部分照射的区域。由于样品3上的入射角，第一区域Al被拉长。第一区域Al内的电磁辐射强度变化。最佳地，输入电磁辐射Rs1的第一部分入射在样品3上，其最高强度分布在第一区域Al的中心处并且强度向外递减。第一区域Al的边界是电磁辐射已经降低至第一区域Al内有最高强度的50％的边界。相应地，第二区域A2对应于由输入电磁辐射Rs1的第一部分照射的区域。第二区域A2由于样品3上的入射角而被拉长。第二区域A2内的电磁辐射强度变化。最佳地，输入电磁辐射Rs1的第一部分入射在样品3上，其最高强度分布在第一区域Al的中心处并且强度向外递减。第二区域A2的边界是电磁辐射的强度已经降低至第二区域A2内的最高强度的50％的边界。在图2中，第二区域A2定位在感兴趣区域25上。
图3至图5更详细地展示了图1所示的照射控制装置7。不同的图3至图5示出了处于不同模式中的照射控制装置。图3示出了处于第一模式中的照射控制装置7。照射控制装置具有输入部8，在该输入部处，输入电磁辐射Ri作为输入射束输入。输入电磁辐射Ri具有在5eV至100eV且优选10eV至50eV的区间内的光子能。照射控制装置7包括分割元件9，该分割元件被配置为将来自输入部8的输入电磁辐射划分成第一部分Rs1和第二部分Rs2。在图3所示的实施方式中，分割元件9是具有用于输入电磁辐射Ri的中心部分的椭圆形光圈20的反射镜。由于分割元件沿输入电磁射束的方向看是倾斜的，所以沿输入电磁射束的方向看，光圈20的形状将是圆形的。照射控制装置7还包括第一方向元件10，该第一方向元件用于将输入电磁辐射的第一部分Rs1引导到第一区域Al。在该实施方式中，第一方向元件10是凹面反射镜。对于该能量范围，凹面反射镜优选地是具有金属反射表面15的反射镜。输入电磁辐射的第一部分Rs1具有朝向金属反射表面15的主方向13。图3还示出了在输入电磁场Rs1的第一部分的中心处的金属反射表面15的法线14。输入电磁辐射的第一部分Rs1的法线14与主方向13之间的角度>70°至80°，以使上述光子能在金属反射表面15处的反射最大化。输入电磁场的第一部分Rs1在围绕开口20的分割元件9中已经被反射。输入射束的中心部分构成输入电磁辐射Ri。第一方向元件10将输入电磁辐射的第一部分Rs1聚焦到第一方向元件10与样品3之间的点，并且将输入电磁辐射的第一部分引导到第一区域Al。以这种方式，用电磁辐射的发散射线照射第一区域Al。电磁辐射的第一部分Rs1的聚焦平滑了样品3上的强度，从而避免了由于切掉分割元件9中的中心部分而导致的电磁辐射中的任何中心最小值。
照射控制装置7还包括第二方向元件12，该第二方向元件用于将输入电磁辐射的第二部分Rs2引导到第二区域A2。在该实施方式中，第二方向元件12是凹面反射镜。对于该能量范围，凹面反射镜优选地是具有金属反射表面15'的反射镜。输入电磁辐射的第二部分Rs2具有朝向金属反射表面15'的主方向13'。图3还示出了在输入电磁场Rs1的第二部分的中心处金属反射表面15'的法线14'。输入电磁辐射的第二部分Rs2的法线14'与主方向13'之间的角度>75°，以使上述光子能在金属反射表面15'处的反射最大化。第二方向元件12被配置为将输入电磁辐射的第二部分Rs2聚焦在样品表面上，以便仅照射样品3上的小区域。
照射控制装置7包括第一阻挡构件17，该第一阻挡构件被配置为：当照射控制装置在第二模式中操作时，阻挡电磁辐射的第一部分Rs1。
照射控制装置7还包括第二阻挡构件18，该第二阻挡构件被配置为阻挡输入电磁辐射的第二部分。照射控制装置被配置为还在第三模式中操作，在第三模式中，阻挡构件阻挡输入电磁辐射的第二部分Rs2。在第三模式中，照射控制装置被配置为仅用输入电磁辐射的第一部分照射样品的第一区域Al。
现在将参照图3至图5描述照射控制装置7的操作。该方法旨在对分析器布置100中的样品进行定位和分析，以便确定与从样品3发射的带电粒子相关的至少一个参数。在分析器布置100处于空间模式的情况下，用输入电磁辐射的第一部分Rs1作为第一射线照射样品3的第一区域Al。同时，用输入电磁辐射的第二部分Rs2作为第二射线照射样品3的第二区域A2。然后用操纵器16对样品3进行定位，同时分析带电粒子。将样品定位成使得第二区域A2与样品3上的感兴趣区域25重合。由于同时照射第一区域Al和第二区域A2两者，在空间模式中对电子的分析提供了示出感兴趣区域25和围绕感兴趣区域25的区域以及被照射的第二区域A2的图像。因此，可以根据图像确定第二区域A2何时在样品上。这有利于样品相对于第二区域A2的定位。在现有技术中，由于第二区域A2太小，所以尚不可以确定其所处的位置。
在将第二区域A2定位在感兴趣区域25上之后，将分析器布置100切换到角度模式。然后，如图4所描绘，仅用电磁辐射的第二射线照射样品的第二区域A2，其中输入电磁辐射Rs1的第一部分Rs1被第一阻挡构件17阻挡。当仅用第二射线(即，输入电磁辐射的第二部分)照射第二区域A2时，基于来自样品的带电粒子的角度分布来分析带电粒子。
图5示出了处于第三模式中的照射控制装置7，在第三模式中，第二阻挡构件18阻挡输入电磁辐射的第二部分Rs2，并且样品仅被用输入电磁辐射的第一部分Rs1照射。当在空间模式中操作分析器布置时，第三模式是有用的。
图6示意性地示出了类似于图1所示的照射控制装置的照射控制装置的透视图。在图6中，示出了呈毛细管23的端部的形式的光源。毛细管23朝向分割元件9发射输入电磁辐射作为输入射束Ri，该分割元件将输入射束Ri划分成第一部分Rs1和第二部分Rs2。在图6中，分割元件呈切割毛细管的形式。这是制造分割元件的简单方法，因为光圈已经形成在毛细管中。第一方向元件10和第二方向元件12以及样品3也示出于图6中。
在不脱离本发明的范围的情况下，可以以多种方式改变上述实施方式，本发明的范围仅通过所附权利要求及其限制来限制。
当然，可以在分离元件9与样品3之间添加呈例如附加反射镜形式的附加方向元件。
Claims (16)
1.一种用于分析器布置(100)的照射控制装置(7)，所述分析器布置被配置为确定与从样品(3)发射的带电粒子相关的至少一个参数，并且所述分析器布置能够在空间模式和角度模式中操作，在所述空间模式中，基于来自所述样品(3)的带电粒子的空间来源来分析所述带电粒子，在所述角度模式中，基于来自所述样品(3)的带电粒子的角度分布来分析所述带电粒子，其中所述照射控制装置(7)包括用于输入电磁辐射(Ri)的输入部(8)，并且被配置为用所述输入电磁辐射(Ri)来控制所述样品(3)的照射以便诱发从所述样品(3)发射带电粒子，其特征在于，所述照射控制装置(7)被配置为至少在第一模式和第二模式中操作，其中，在所述第一模式中，所述照射控制装置(7)被配置为用所述输入电磁辐射(Ri)的第一部分(Rs1)照射所述样品(3)的第一区域(Al)并且用所述输入电磁辐射(Ri)的第二部分照射所述样品(3)的第二区域(A2)，并且在所述第二模式中，所述所述照射控制装置被配置为用所述输入电磁辐射(Ri)的第二部分(Rs2)照射所述样品(3)的第二区域(A2)，并且其中，所述第二区域(A2)是所述第一区域(Al)的一部分。
2.根据权利要求1所述的照射控制装置(7)，包括：
-分割元件(9)，被配置为将来自所述输入部的所述输入电磁辐射(Ri)划分成所述第一部分(Rs1)和所述第二部分(Rs2)，
-第一方向元件(10)，用于将所述电磁辐射的所述第一部分(Rs1)引导到所述第一区域(Al)；
-第二方向元件(12)，用于将所述电磁辐射的所述第二部分(Rs2)引导到所述第二区域(A2)。
3.根据权利要求2所述的照射控制装置(7)，包括第一阻挡构件(17)，所述第一阻挡构件被配置为：当所述照射控制装置(7)在所述第二模式中操作时，阻挡所述输入电磁辐射的所述第一部分(Rs1)。
4.根据权利要求3所述的照射控制装置(7)，包括第二阻挡构件(18)并且被配置为还在第三模式中操作，在所述第三模式中，
-所述第二阻挡构件(18)被配置为阻挡所述输入电磁辐射的所述第二部分(Rs2)，并且
-其中所述照射控制装置(7)被配置为仅用所述输入电磁辐射的所述第一部分(Rs1)照射所述样品的所述第一区域(Al)。
5.根据权利要求2、3或4所述的照射控制装置(7)，其中，所述分割元件(9)是包括光圈(20)的反射镜，其中，所述反射镜被配置为将所述输入电磁辐射的所述第一部分(Rs1)或所述第二部分(Rs2)朝向对应的定向元件(10、12)反射，并且其中，所述光圈(20)被配置为允许所述输入电磁辐射的另一部分传递到对应的定向元件(10、12)。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的照射控制装置(7)，其中，所述第一方向元件(12)包括第一凹面反射镜，所述第一凹面反射镜被配置为使所述输入电磁辐射的所述第一部分(Rs1)聚焦并且将所述输入电磁辐射的所述第一部分(Rs1)引导到所述第一区域(Al)。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的照射控制装置(7)，其中，所述第二方向元件(10)包括第二凹面反射镜，所述第二凹面反射镜被配置为使所述输入电磁辐射的所述第二部分(Rs2)聚焦并且将所述输入电磁辐射的第二部分(Rs2)引导到所述第二区域(A2)。
8.根据权利要求6或7所述的照射控制装置(7)，其中，所述第一凹面反射镜和所述第二凹面反射镜被布置成使得来自所述分割元件的对应的电磁辐射(Rs1、Rs2)的主方向(13、13')相对于对应的反射镜的法线(14、14')以>70°的角度入射在所述第一反射镜和所述第二凹面反射镜上。
9.一种用于确定与从样品(3)发射的带电粒子有关的至少一个参数的分析器布置(100)，其中，所述分析器布置(100)能够在空间模式和角度模式中操作，在所述空间模式中，基于来自所述样品的带电粒子的空间来源来分析所述带电粒子，在所述角度模式中，基于来自所述样品的带电粒子的角度分布来分析所述带电粒子，并且其中所述分析器布置(100)包括根据前述权利要求中任一项所述的照射控制装置(7)。
10.根据权利要求9所述的分析器布置(100)，包括：
-测量区域(22)，具有允许所述粒子进入所述测量区域(22)的入口(21)；
-透镜***(101)，用于形成所述带电粒子的粒子束并在所述粒子发射样品(3)与所述测量区域(22)的所述入口(21)之间传输所述粒子，所述透镜***(101)具有基本上笔直的光轴(6)；以及
-分析装置(11)，用于在所述角度模式中检测所述测量区域(22)中的带电粒子的位置，所述位置指示所述至少一个参数。
11.一种用于对分析器布置(100)中的样品(3)进行定位和分析以确定与从所述样品(3)发射的带电粒子有关的至少一个参数的方法，其中，所述分析器布置(100)被配置为在空间模式和角度模式中操作，在所述空间模式中，基于来自所述样品(3)的带电粒子的空间来源来分析所述带电粒子，在所述角度模式中，基于来自所述样品(3)的带电粒子的角度分布来分析所述带电粒子，其中，所述方法包括以下步骤
在所述分析器布置(100)处于所述空间模式中的情况下：
-用电磁辐射的第一射线照射所述样品(3)的第一区域(Al)，
-用电磁辐射的第二射线照射所述样品的第二区域(A2)，以及
-在分析所述带电粒子的同时对所述样品(3)进行定位，使得所述第二区域(A2)与所述样品(3)上的感兴趣区域(25)重合；并且
在所述分析器布置(100)处于所述角度模式中的情况下：
-仅用所述电磁辐射的第二射线照射所述样品的所述第二区域(A2)，以及
-基于来自所述样品(3)的带电粒子的角度分布来分析所述带电粒子，其中，所述第二区域(A2)是所述第一区域(Al)的一部分。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述电磁辐射具有在5eV至100eV且优选10eV至50eV的区间内的光子能。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，所述样品上的所述第一区域(Al)具有在0.05mm至5mm，优选0.1mm至1mm的区间内的最大尺寸(Dl)。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一区域(Al)的最大尺寸(Dl)被定义为以下区域：在所述区域内，所述电磁辐射的强度是所述样品(3)处的所述第一射线的最高强度的至少50％。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述样品(3)上的所述第二区域(A2)具有在1μm至100μm且优选1μm至25μm的区间内的最大尺寸(D2)。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第二区域(A2)的最大尺寸(D2)被定义为以下区域：在所述区域内，所述电磁辐射的强度是所述样品(3)处的所述第二射线的最高强度的至少50％。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE2150175-4 | 2021-02-18 | ||
| SE2150175A SE544658C2 (en) | 2021-02-18 | 2021-02-18 | An illumination control device for a charged particle analyser |
| PCT/SE2022/050120 WO2022177487A1 (en) | 2021-02-18 | 2022-02-03 | An illumination control device for a charged particle analyser |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116917722A true CN116917722A (zh) | 2023-10-20 |
Family
ID=82931053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202280014964.4A Pending CN116917722A (zh) | 2021-02-18 | 2022-02-03 | 用于带电粒子分析器的照射控制装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP4295142A1 (zh) |
| CN (1) | CN116917722A (zh) |
| SE (1) | SE544658C2 (zh) |
| WO (1) | WO2022177487A1 (zh) |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10156275B4 (de) * | 2001-11-16 | 2006-08-03 | Leo Elektronenmikroskopie Gmbh | Detektoranordnung und Detektionsverfahren |
| US20050236564A1 (en) * | 2004-04-26 | 2005-10-27 | Ciphergen Biosystems, Inc. | Laser desorption mass spectrometer with uniform illumination of the sample |
| PL2851933T3 (pl) * | 2012-03-06 | 2017-04-28 | Scienta Omicron Ab | Układ analizatora do spektrometru cząstek |
| US10401309B2 (en) * | 2014-05-15 | 2019-09-03 | Sigray, Inc. | X-ray techniques using structured illumination |
| EP3032563A1 (en) * | 2014-12-10 | 2016-06-15 | VG Scienta AB | Analyser instrument |
| WO2016143450A1 (ja) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 株式会社荏原製作所 | 検査装置 |
| EP3309536A1 (en) * | 2016-10-11 | 2018-04-18 | Malvern Panalytical Limited | Particle characterisation instrument |
| US10942116B2 (en) * | 2017-10-09 | 2021-03-09 | Photothermal Spectroscopy Corp. | Method and apparatus for enhanced photo-thermal imaging and spectroscopy |
| JP2022500632A (ja) * | 2018-09-10 | 2022-01-04 | フリューダイム カナダ インコーポレイテッド | オートフォーカスサンプルイメージング装置及び方法 |
-
2021
- 2021-02-18 SE SE2150175A patent/SE544658C2/en unknown
-
2022
- 2022-02-03 EP EP22756636.1A patent/EP4295142A1/en active Pending
- 2022-02-03 WO PCT/SE2022/050120 patent/WO2022177487A1/en active Application Filing
- 2022-02-03 CN CN202280014964.4A patent/CN116917722A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE2150175A1 (en) | 2022-08-19 |
| EP4295142A1 (en) | 2023-12-27 |
| SE544658C2 (en) | 2022-10-11 |
| WO2022177487A1 (en) | 2022-08-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7003075B2 (en) | Optical measuring device | |
| US11087955B2 (en) | System combination of a particle beam system and a light-optical system with collinear beam guidance, and use of the system combination | |
| JP5354850B2 (ja) | 表面分析用分光装置と分析方法 | |
| JP6951298B2 (ja) | 荷電粒子ビームに光ビームをアライメントするための方法 | |
| US10896802B2 (en) | Combined SEM-CL and FIB-IOE microscopy | |
| US20050069090A1 (en) | Optical alignment of X-ray microanalyzers | |
| JPH07325052A (ja) | 走査及び高分解能電子分光及び撮像装置 | |
| US20080056442A1 (en) | X-ray analysis apparatus | |
| KR102489892B1 (ko) | Sem-cl 및 fib-ioe가 결합된 현미경 작업 | |
| EP3790025B1 (en) | X-ray analyzer | |
| CN111739782A (zh) | 将电子从样本转移到能量分析仪的设备和方法以及电子能谱仪设备 | |
| EP3570311B1 (en) | Cathodoluminescence optical hub | |
| JP3003708B2 (ja) | 表面分析装置 | |
| JP4161763B2 (ja) | 微小部分析用ｘ線分光器および微小部分析用ｘ線分光器の位置調整方法 | |
| CN116917722A (zh) | 用于带电粒子分析器的照射控制装置 | |
| US20190310464A1 (en) | Image generation device | |
| JP4706554B2 (ja) | Ｘ線分光装置 | |
| JP4160124B2 (ja) | 部分的に変化し、部分的に一定の曲率半径を有するアナライザ結晶を有するｘ線スペクトロメータ | |
| JP2001201599A (ja) | Ｘ線を案内するための器具 | |
| JP4136891B2 (ja) | 蛍光画像／スペクトルを測定する蛍光測定装置 | |
| JP2002525626A (ja) | グレージング出射条件におけるｘ線解析装置 | |
| JP4349146B2 (ja) | Ｘ線分析装置 | |
| JPH1090181A (ja) | 試料分析装置 | |
| US20140061465A1 (en) | Electron beam detector, electron beam processing apparatus, and method of manufacturing electron beam detector | |
| US11867646B2 (en) | Total reflection x-ray fluorescence spectrometer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |