CZ309855B6 - Zařízení s iontovým tubusem a rastrovacím elektronovým mikroskopem - Google Patents

Abstract

Zařízení s iontovým tubusem a rastrovacím elektronovým mikroskopem zahrnuje vakuovou komoru (1), ke které je připojen elektronový tubus (6) a iontový tubus (4). Iontový tubus (4) obsahuje první tubusový detektor (12) signálních elektronů (14) umístěný uvnitř iontového tubusu (4). Ve výhodném provedení je uvnitř iontového tubusu (4) umístěn též i druhý tubusový detektor (13) signálních elektronů (14). Iontový tubus (4) může obsahovat též i detektor (18) na ústí a detektor (19) na hrdle. Při dopadu svazku generovaného iontovým tubusem (4) nebo rastrovacím elektronovým tubusem (6) na povrch vzorku (3) se signál generovaný na vzorku (3) detekuje detektorem (12,13,18,19). Detektor (12,13,18,19) je výhodně proveden jako detektor zpětně odražených elektronů. V blízkosti ústí (16) iontového tubusu (4) je uspořádána filtrační elektroda (20). Ve vakuové komoře (1) je uspořádána směrovací elektroda (21).

Description

Zařízení s iontovým tubusem a rastrovacím elektronovým mikroskopem

Oblast techniky

Předkládaný vynález se týká detekce signálu v zařízení s iontovým tubusem a rastrovacím elektronovým mikroskopem.

Dosavadní stav techniky

Prostor v blízkosti vzorku je v dnešních kombinovaných systémech s iontovým tubusem (FIB) a elektronovým tubusem (SEM) velmi omezen, protože ve vakuové komoře jsou mimo elektronového a iontového tubusu instalovány také detektory pro různé typy signálů, jako jsou detektory sekundárních elektronů (SE), detektory zpětně odražených elektronů (BSE), detektory sekundárních iontů (SI), detektory katodoluminiscence (CL), detektory Augerových elektronů, analyzátory RTG záření, jako energiově disperzní spektroskop (EDS) či vlnově disperzní spektroskop (WDS) nebo analyzátory difrakce zpětně odražených elektronů (EBSD). V kombinovaných systémech mohou být případně i optické mikroskopy, laserové svazky, mikroskopy rastrující sondou (např. atomic force microscopy AFM), systémy pro přivádění plynů (GIS), ohřívání nebo ochlazování vzorku či manipulátory a další příslušenství. Uvedené analyzátory mají zpravidla tím lepší sběrný úhel, čím jsou blíže vzorku, a často je optimální signál ve směru kolmém na vzorek, proto tedy dochází k „boji o prostor“ a mnoha kompromisům při návrhu komplexnějších zařízení vybavených mnoha detektory a analyzátory.

Dalším omezením prostoru nad vzorkem je požadavek na co nejmenší pracovní vzdálenost (tj. vzdálenost mezi ústím tubusu a vzorkem). Například pro elektronový mikroskop platí, že čím je pracovní vzdálenost kratší, tím je lepší jeho rozlišení, a proto se obvykle používá pracovní vzdálenost od 1 mm pro zobrazování a 5 až 15 mm pro analýzu. Rovněž při práci s vyšším tlakem v komoře než v tubusu, například v environmentální mikroskopii, je požadována co nejkratší pracovní vzdálenost z důvodu zachování kvality svazku primárních elektronů při jeho průchodu ve vyšším tlaku v komoře.

Výše uvedené faktory způsobují nedostatek prostoru pro umístění detektorů signálu. Zvláště konvenční detektor BSE, který je koncentrický kolem optické osy elektronového tubusu obvykle o průměru více než 10 mm a blízko nad vzorkem, téměř vylučuje použití dalších potřebných detektorů či podstatně zhoršuje efektivitu sběru dalších signálů. To se obvykle řeší tak, že BSE detektor je zasouvatelný zboku (tj. kolmo na optickou osu elektronového tubusu) a je vysunut, pokud nesnímá signál. Často je ovšem třeba snímat současně signály z několika detektorů včetně BSE. Dále tento konvenční BSE detektor omezuje náklon vzorku potřebný například pro práci s FIB zařízením, kdy je potřeba vzorek natočit kolmo na osu iontového tubusu. Aby byl takový náklon vzorku možný, často se plocha detektoru seřízne, případně se vyfrézují drážky či vyvrtají otvory pro další detektory či analyzátory. To však má za následek zmenšení detekční plochy, zhoršení detekovaného signálu a porušení symetrie detekce (tj. stranovost signálu).

Uvedené prostorové potíže při detekci signálu se snaží řešit celá řada technických řešení chráněných patenty. V elektronovém mikroskopu podle patentu US 5387793 je detektor SE umístěn nad objektivovou čočku. Přitom využívá přídavných elektrod tvořících zkřížená magnetická a elektrostatická pole (též ExB nebo tzv. Wienův filtr), která nasměrují SE k detektoru SE a přitom neovlivní primární elektronový svazek. V zařízení podle patentu US 5578822 je zkombinována konvenční čočka a pod ní umístěná imerzní jednopólová čočka. Mezi těmito čočkami je umístěn detektor sekundárních elektronů. Jiná řešení jako US 6600156 nebo CZ 298912 přesouvají detektor SE do elektronového tubusu do oblasti objektivové čočky, do které jsou z boku provrtané otvory pro detekci signálních elektronů.

- 1 CZ 309855 B6

Uvedená řešení jsou však náročná na prostor v elektronovém tubusu. Zmíněná vrtání do objektivové čočky přinášejí problémy se zatěsněním tubusu pro environmentální mikroskopii nebo problémy s oslabením materiálu v magnetickém obvodu. Takové zeslabení materiálu má za následek magnetickou saturaci a nežádoucí průnik magnetického pole na optickou osu. Vložení dalších prvků tvořících zkřížená ExB pole zase zabírá další cenný prostor v elektronovém tubusu. Omezují se tak další potřebné prvky jako rastrovací cívky. Navíc mezi současné trendy patří i konstrukce SEM s více různými detektory pro zachycení různých signálů emitovaných ze vzorku pod různými úhly. Výhodné je například uspořádání elektronového mikroskopu s jedním BSE detektorem blíže vzorku, který zachycuje širší úhly signálních elektronů, a s druhým BSE detektorem dále od vzorku, který zachycuje signální elektrony letící blíže ose elektronového tubusu. Při konstrukci elektronového tubusu se dvěma až třemi BSE detektory a dalšími dvěma až třemi SE detektory je prostor v elektronovém tubusu již neúnosně přeplněn.

V případě elektronových tubusů s vloženou izolovanou trubicí na vysokém kladném potenciálu, jako např. v US 7425701 nebo US 2014/0361167, vede potřeba včlenění SE či BSE detektorů do elektronového tubusu ke speciálním řešením, která jsou konstrukčně složitá. Například řešení detekce v kombinovaném zařízení zobrazeném na straně 5 dokumentu firmy ZEISS Crossbeam Family, Your FIB-SEM for High Throughput 3D Analysis and Sample Preparation, 14.03.2017 https://applications.zeiss.Com/C125792900358A3F/0/FCB253FF6416DBE8C1257BD00048BC5 8/$FILE/EN 42 011 091 Crossbeam rel2 0.pdf s elektronovým tubusem s potenciálovou trubicí spočívá v umístění detektorů signálních elektronů dovnitř elektrostatického pole od této trubice. Je zde umístěn jak detektor SE, tak detektor BSE. Obecně je dodatečné přidání dalšího detektoru do elektronového tubusu do takových zařízení obtížné a obvykle vede ke změně konstrukce celého elektronového tubusu.

Spojením požadavků na velké množství zařízení v komoře v těsné blízkosti vzorku, co nejkratší pracovní vzdálenost a problematické umístění detektorů přímo do elektronového tubusu, nastává problém s vhodným umístěním detektorů signálních elektronů. V kombinovaných FIB-SEM zařízeních dále oproti samotnému SEM přibývá možnost detekce sekundárních iontů (SI) a sekundárních elektronů buzených ionty (ISE). Při práci s iontovým svazkem v kombinovaném FIB-SEM zařízení je zpravidla vzorek nakloněn kolmo k FIB tubusu. Iontový a elektronový tubus v takových zařízeních obvykle svírají úhel 40 až 70° či 90°, a proto detektory umístěné v elektronovém tubusu snímají pouze část signálu letící pod relativně velkým úhlem od kolmice k povrchu vzorku. Největší koncentrace signálu je ale ve směru této kolmice k povrchu vzorku, tudíž je detekována pouze malá část signálu.

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody překonává předkládaný vynález týkající se detekce signálu ze vzorku. Zařízení využívá kombinaci rastrovacího elektronového mikroskopu a iontového tubusu, které jsou připojeny k vakuové komoře. Iontový tubus má na své jedné straně iontový zdroj a na své druhé straně ústí. Mezi iontovým zdrojem a ústím je umístěn první tubusový detektor signálních elektronů. Iontový tubus může být typu s fokusovaným iontovým nebo s širokým iontovým svazkem. Osa iontového tubusu svírá s osou elektronového tubusu libovolný úhel, obvykle 40 až 70°, ale může být i úhel 90° nebo v případě širokého iontového svazku mohou být osy mimoběžné.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že první tubusový detektor je umístěn uvnitř iontového tubusu. Tento tubusový detektor slouží ke sběru signálu od elektronů generovaných při dopadu svazku primárních elektronů z rastrovacího elektronového mikroskopu na vzorek. Signál lze detekovat i v případě, kdy na povrch vzorku dopadá svazek primárních elektronů z rastrovacího elektronového mikroskopu a svazek primárních iontů z iontového tubusu současně. Navíc při práci s fokusovaným iontovým svazkem v kombinovaném FIB-SEM zařízení je vzorek nakloněn zpravidla kolmo k ose iontového tubusu. Při této poloze vzorku a skenování elektronovým

- 2 CZ 309855 B6 tubusem přijímá tubusový detektor v iontovém tubusu větší množství signálu než odpovídající detektor v elektronovém tubusu.

Tubusovým detektorem můžeme ostatní detektory nahradit nebo doplnit. Nahrazením odpovídajícího detektoru v elektronovém tubusu nebo ve vakuové komoře získáme volný prostor pro další zařízení. Pokud tubusový detektor do zařízení přidáme, získáme možnost sbírat a zpracovávat signál z více různých detektorů současně. První tubusový detektor je umístěn uvnitř iontového tubusu mezi iontovým zdrojem a ústím.

Stolek pro umístění vzorku je ve výhodném provedení uzpůsoben k náklonu vzorku tak, aby bylo možné docílit polohy povrchu vzorku kolmo na osu elektronového tubusu nebo kolmo na osu iontového tubusu. Stolek může být dále uzpůsoben tak, že ho lze připojit ke zdroji elektrického napětí (dále jen napětí), případně tak, že se toto napětí přivede přímo na vzorek. Přivedené napětí může být kladné nebo záporné podle různých aplikací zařízení.

Dále lze mezi iontový zdroj a ústí umístit druhý tubusový detektor. První a druhý tubusový detektor lze je navíc uzpůsobit pro detekci signálních elektronů o různých energiích. Toto lze provést přidáním elektrody vhodného tvaru a přivedením vhodného napětí na ni. Zařízení tedy lze provést tak, že signální elektrony jsou detekovány buď na prvním tubusovém detektoru nebo na druhém tubusovém detektoru (případně vůbec) v závislosti na jejich energii a tuto mez lze libovolně nastavit.

Na spodní část iontového tubusu v místě, kde iontový tubus ústí, lze připojit detektor na ústí. Vně iontového tubusu lze rovněž umístit detektor na hrdle.

Tubusový detektor, druhý tubusový detektor, detektor na ústí i detektor na hrdle mohou být provedeny jako detektory sekundárních elektronů nebo zpětně odražených elektronů. Tvar tubusového detektoru může být koncentrický kolem osy iontového tubusu nebo může být umístěn z boku iontového tubusu, například kolmo na osu iontového tubusu. Detekční plocha detektorů může být souvislá nebo rozdělená na několik segmentů detekujících nezávisle na sobě. Signály z jednotlivých segmentů lze kombinovat, sčítat nebo odčítat apod. Lze využít všechny známé typy detekce, například pomocí scintilačního krystalu nebo detektor polovodičového typu apod.

Zařízení podle předkládaného vynálezu může navíc obsahovat filtrační elektrodu připojenou ke zdroji napětí. Tato filtrační elektroda je umístěna v blízkosti ústí iontového tubusu, například koncentricky kolem osy iontového tubusu mezi ústím a vzorkem nebo z boku mezi ústím a vzorkem nebo na hrdle iontového tubusu a podobně, může být například tvaru elektrody či mřížky. Filtrační elektroda přitahuje či odpuzuje signální elektrony emitované z povrchu vzorku směrem na detektor na ústí nebo k tubusovému detektoru. Polarita a velikost napětí přivedeného na filtrační elektrodu závisí na energii signálních elektronů, které se mají detekovat na příslušném detektoru.

Zařízení lze dále doplnit směrovací elektrodou umístěnou ve vakuové komoře. Na směrovací elektrodu lze přivést vhodné napětí tak, aby svým elektrostatickým polem přiklonila emitované nabité částice směrem k tubusovým detektorům umístěným uvnitř iontového tubusu nebo k detektoru na ústí nebo k detektoru na hrdle.

Objasnění výkresů

Obr. 1 schematicky znázorňuje zařízení s tubusovými detektory elektronů integrovanými uvnitř iontového tubusu a s rastrovacím elektronovým mikroskopem.

- 3 CZ 309855 B6

Obr. 2 schematicky znázorňuje zařízení s tubusovými detektory elektronů integrovanými uvnitř iontového tubusu a s rastrovacím elektronovým mikroskopem, směrovací elektrodou a filtrační elektrodou.

Obr. 3 schematicky znázorňuje zařízení obsahující dva tubusové detektory, detektor na ústí a detektor na hrdle.

Příklady uskutečnění vynálezu

Na obr. 1 je znázorněn příklad zařízení podle předkládaného vynálezu. Je zde znázorněna vakuová komora 1, v níž se nachází stolek 2 pro umístění vzorku 3 uzpůsobený k jeho náklonu. Zařízení dále obsahuje elektronový tubus 6 a iontový tubus 4. Iontový tubus 4 je provedený jako tubus tvořící fokusovaný svazek 5 primárních iontů, který se skládá z iontového zdroje 7 umístěného na jedné straně iontového tubusu 4, za nímž je dále umístěn extraktor 8, kondensorová čočka 9, deflektor 10, konverzní plocha 22, první tubusový detektor 12, druhý tubusový detektor 13 a objektivová čočka 11 na druhé straně iontového tubusu 4. Iontový tubus 4 je zakončen hrdlem 17 a ústím 16. První tubusový detektor 12 a druhý tubusový detektor 13 jsou provedeny jako detektory signálních elektronů 14.

Iontový tubus 4 vytváří svazek 5 primárních iontů. Ten může sloužit k pozorování vzorku 3, obrábění vzorku 3 anebo k depozici libovolného materiálu na vzorek 3. Svazek 5 primárních iontů je formován extraktorem 8 a kondensorovou čočkou 9, následně vychýlen deflektorem 10 a zaostřen objektivovou čočkou 11. Dále svazek 5 primárních iontů prochází ústím 16 a dopadá na povrch vzorku 3. Vzorek 3 je nakloněný pomocí stolku 2 kolmo k iontovému tubusu 4. Vzorek 3 interaguje s dopadajícím svazkem 5 primárních iontů a odprašuje materiál vzorku 3. Průběh odprašování je vhodné pozorovat elektronovým mikroskopem. Vzorek 3 se skenuje svazkem 15 primárních elektronů generovaných v elektronovém tubusu 6. Největší množství signálních elektronů 14 sleduje trajektorii kolmou na vzorek 3, tedy v blízkosti osy iontového tubusu 4. Tyto signální elektrony 14 dále procházejí ústím 16 až k prvnímu tubusovému detektoru 12 a k druhému tubusovému detektoru 13, kde jsou detekovány. Oba detektory mohou být různých známých typů. Zde je první tubusový detektor 12 proveden jako detektor konverzního typu, kdy na konverzní ploše 22 dochází po dopadu signálních elektronů 14 k emisi konverzních elektronů, které jsou dále přitaženy kladným napětím na prvním tubusovém detektoru 12. Druhý tubusový detektor 13 je proveden jako scintilační detektor elektronů, kde signální elektrony 14 jsou převedeny nejdříve na světelný a poté na elektrický signál. Scintilační detektor se skládá z vodivě pokrytého scintilátoru (například typu YAG), světlovodu a fotoelektrického násobiče. Při současném skenování svazkem 5 primárních iontů i svazkem 15 primárních elektronů lze využít signál BSE, který vzniká díky skenování svazkem 15 primárních elektronů, a přitom není rušený jinými signály generovanými ze vzorku 3.

V některých případech je vhodnější práci iontového tubusu 4 přerušit a vytvořit obraz vzorku 3 pouze pomocí svazku 15 primárních elektronů. Ani v tomto případě není nutné měnit náklon stolku 2, což je výhodné, protože se do pozorování nevnese nepřesnost z naklánění vzorku 3. Generované signální elektrony 14 opět směřují směrem kolmým na povrch vzorku 3, tedy směrem k iontovému tubusu 4, tudíž lze signál detekovat prvním tubusovým detektorem 12 nebo druhým tubusovým detektorem 13, kde je tento typ detekce signálu výhodnější, než kdyby se použil standardní komorový detektor nebo detektor v elektronovém tubusu 6.

V dalších případech lze ke stolku 2 pro umístění vzorku 3, případně přímo k samotnému vzorku 3, připojit napětí v rozsahu od jednotek voltů po desítky kV v obou polaritách pro práci v dalších zobrazovacích režimech. Například připojením napětí +50 V ke stolku 2 se zamezí detekci sekundárních elektronů, protože sekundární elektrony mají energii <50 eV a proto je kladný povrch vzorku 3 přitáhne na sebe zpět na vzorek 3. Příslušné detektory potom mohou detekovat signál pouze od zpětně odražených elektronů o energii >50 eV, ve kterém již není příměs

- 4 CZ 309855 B6 sekundárních elektronů. V dalším příkladu se ke vzorku 3 přivede napětí -1000 V, čímž se energie signálních elektronů 14 zvýší o energii 1000 eV a tyto se urychlí ve směru kolmém na povrch vzorku 3, tedy směrem k prvnímu tubusovému detektoru 12 nebo k druhému tubusovému detektoru 13.

Odborníkovi znalému této oblasti techniky je zřejmé, že lze alternativně použít scintilační detektor jiného uspořádání nebo detektor jakéhokoliv jiného typu, například polovodičový. První tubusový detektor 12 a druhý tubusový detektor 13 mohou mít jiné uspořádání v iontovém tubusu 4 nebo mohou být doplněny o další detektory. Lze použít i jiné druhy iontových tubusů, které obsahují i jiné součásti, případně naopak některé z uvedených součástí neobsahují. Podobně napětí lze připojit ke vzorku 3 nebo stolku 2 jak v pozicích vzorku 3 kolmého na osu iontového tubusu 4, tak kolmého na osu elektronového tubusu 6, tak i libovolného jiného náklonu stolku 2.

Na obr. 2 je znázorněno obdobné zařízení s rozdílem, že iontový tubus 4 je proveden jako tubus generující široký svazek 5 primárních iontů. Zařízení je doplněné o filtrační elektrodu 20 umístěnou před aperturou v ústí 16 iontového tubusu a směrovací elektrodu 21 umístěnou ve vakuové komoře 1 paralelně s osou elektronového tubusu 6. Filtrační elektroda 20 je připojena ke zdroji kladného napětí a směrovací elektroda 21 je připojena ke zdroji záporného napětí. Stolek 2 je nakloněn tak, aby byl povrch vzorku 3 nasměrovaný kolmo k elektronovému tubusu 6.

Při dopadu svazku 15 primárních elektronů z elektronového tubusu 6 nebo svazku 5 primárních iontů z iontového tubusu 4 (případně obou) se ze vzorku 3 generují signální elektrony 14 (například SE a BSE), které letí kolmo od povrchu vzorku 3, v tomto případě směrem k elektronovému tubusu 6. Signální elektrony 14 emitované ze vzorku 3 jsou pak odkloněny směrovací elektrodou 21 do ústí 16 iontového tubusu. Filtrační elektroda 20 umístěná před aperturou v ústí 16 iontového tubusu 4, která je připojena ke zdroji kladného napětí, přitahuje signální elektrony 14 a směřuje je tak do ústí 16, kde jsou detekovány prvním tubusovým detektorem 12 nebo druhým tubusovým detektorem 13.

Napětí přivedené na filtrační elektrodu 20 může být obecně kladné nebo záporné, podle toho, jestli má filtrační elektroda 20 plnit funkci filtrační nebo pouze atraktivní. Například pokud je na filtrační elektrodu 20 přivedeno záporné napětí -1000 V, pak pouze elektrony mající energii větší než 1000 eV projdou přes filtrační elektrodu 20 a jsou v iontovém tubusu 4 detekovány, zatímco signální elektrony 14 s menší energií než 1000 eV, tj. například sekundární elektrony jsou filtrační elektrodou 20 odkloněny a detekovány nejsou.

Odborníkovi znalému této oblasti techniky je zřejmé, že lze využít množství různě umístěných či tvarovaných filtračních elektrod 20 i směrovacích elektrod 21 či dokonce použít jiná zařízení vhodně umístěná v iontovém tubusu 4, jako jsou například další detektory a využít jejich elektrostatická či magnetická pole.

Na obr. 3 je znázorněn příklad provedení, ve kterém je na vakuovou komoru 1 připojen iontový tubus 4 generující fokusovaný svazek 5 primárních iontů a elektronový tubus 6 obdobně jako na obr. 1. Ve vakuové komoře 1 je umístěn stolek 2 pro umístění vzorku 3, který je uzpůsoben k náklonu vzorku 3. Uvnitř iontového tubusu 4 je umístěn první tubusový detektor 12 zboku a druhý tubusový detektor 13 koncentricky kolem osy iontového tubusu 4. Zařízení dále obsahuje detektor 18 na ústí a detektor 19 na hrdle, které jsou doplněny o směrovací elektrodu 21 umístěnou ve vakuové komoře 1. Směrovací elektroda 21 je připojena ke zdroji záporného napětí. Detektor 18 na ústí je v tomto provedení anulární detektor elektronů a je umístěn kolem apertury v tomto ústí 16. Detektor 19 na hrdle je také proveden jako detektor elektronů.

Stolek 2 je nakloněn tak, aby vzorek 3 byl kolmo k elektronovému tubusu 6. Při rastrování vzorku 3 svazkem 15 primárních elektronů se ze vzorku 3 generují signální elektrony 14, které se pomocí elektrostatického pole směrovací elektrody 21 směřují k prvnímu tubusovému detektoru 12, k druhému tubusovému detektoru 13, detektoru 18 na ústí a k detektoru 19 na hrdle. Pro

- 5 CZ 309855 B6 zlepšení detekce je na směrovací elektrodu 21 přivedeno záporné napětí, které ohýbá trajektorii signálních elektronů 14 emitovaných ze vzorku. Míra ohnutí trajektorie závisí na úhlu, pod jakým signální elektron 14 vylétá ze vzorku, a na jeho energii. Volba hodnoty napětí přivedeného na směrovací elektrodu 21 závisí na geometrickém uspořádání tak, aby došlo ke zvýšení signálu detekovaného příslušnými detektory. Hodnota přivedeného napětí se může například pohybovat od jednotek voltů po kV. V závislosti na velikosti napětí na směrovací elektrodě 21 a na dalších faktorech vletí některé signální elektrony 14 dovnitř iontového tubusu a jsou detekovány některým tubusovým detektorem, v případě, že signální elektrony 14 letí dál od osy iontového tubusu, jsou detektovány detektorem na ústí. Pokud jsou signální elektrony odkloněny více, zachytí je detektor na hrdle. Tím je dosažena vyšší efektivita detekce zařízení.

Elektronový tubus 6, který je na obrázcích znázorněn pouze svým obrysem, může být libovolného typu, například s konvenční nebo imerzní objektivovou čočkou, více objektivovými čočkami, trubkou na potenciálu nebo jiné. Obecně obsahuje zdroj svazku 15 primárních elektronů, alespoň jednu kondensorovou čočku, alespoň jednu objektivovou čočku, která může být elektromagnetická, elektrostatická nebo i kombinovaná, dále elektronový tubus 6 obsahuje vychylovací cívky a cívky stigmátorů pro korekci astigmatismu. V elektronovém tubusu 6 může být libovolný počet různých typů detektorů, například SE detektory, BSE detektory, detektory transmisních elektronů, EDS/WDS detektory, EBSD detektory. Zmíněné detektory mohou být umístěny v různých místech elektronového tubusu 6 a mohou být provedeny podle známého stavu techniky.

Claims (12)

1. Zařízení s iontovým tubusem a rastrovacím elektronovým mikroskopem, zahrnující vakuovou komoru (1), v níž se nachází stolek (2), na kterém je umístěn vzorek (3), k vakuové komoře (1) je připojen elektronový tubus (6) a iontový tubus (4), přičemž iontový tubus (4) má na své jedné straně iontový zdroj (7) a na své druhé straně ústí (16), vyznačující se tím, že mezi iontovým zdrojem (7) a ústím (16) je umístěn alespoň první tubusový detektor (12) provedený jako detektor signálních elektronů (14).

2. Zařízení s iontovým tubusem a rastrovacím elektronovým mikroskopem podle nároku 1, vyznačující se tím, že první tubusový detektor (12) je umístěn uvnitř iontového tubusu (4).

3. Zařízení s iontovým tubusem a rastrovacím elektronovým mikroskopem podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že iontový tubus (4) je uzpůsoben pro tvorbu fokusovaného svazku (5) primárních iontů.

4. Zařízení s iontovým tubusem a rastrovacím elektronovým mikroskopem podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že stolek (2) je uzpůsoben k náklonu vzorku (3).

5. Zařízení s iontovým tubusem a rastrovacím elektronovým mikroskopem podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že stolek (2) nebo vzorek (3) je připojen ke zdroji napětí.

6. Zařízení s iontovým tubusem a rastrovacím elektronovým mikroskopem podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že mezi iontovým zdrojem (7) a ústím (16) je umístěn druhý tubusový detektor (13) provedený jako detektor signálních elektronů (14).

7. Zařízení s iontovým tubusem a rastrovacím elektronovým mikroskopem podle nároku 6, vyznačující se tím, že první tubusový detektor (12) a druhý tubusový detektor (13) jsou uzpůsobeny pro detekci signálních elektronů (14) o různých energiích.

8. Zařízení s iontovým tubusem a rastrovacím elektronovým mikroskopem podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že zařízení dále obsahuje detektor (18) na ústí.

9. Zařízení s iontovým tubusem a rastrovacím elektronovým mikroskopem podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že zařízení dále obsahuje detektor (19) na hrdle.

10. Zařízení s iontovým tubusem a rastrovacím elektronovým mikroskopem podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že alespoň jeden detektor ze skupiny první tubusový detektor (12), druhý tubusový detektor (13), detektor (18) na ústí a detektor (19) na hrdle je proveden jako detektor zpětně odražených elektronů.

11. Zařízení s iontovým tubusem a rastrovacím elektronovým mikroskopem podle nároku 10, vyznačující se tím, že ve vakuové komoře (1) je v blízkosti ústí (16) iontového tubusu (4) umístěna filtrační elektroda (20) připojená ke zdroji napětí.

12. Zařízení s iontovým tubusem a rastrovacím elektronovým mikroskopem podle nároku 10 nebo 11, vyznačující se tím, že ve vakuové komoře (1) je umístěna směrovací elektroda (21) připojená ke zdroji napětí.