DE10147995A1 - Kompakter Szintillator mit hoher Sammlungseffizienz zum Nachweis von Sekundärelektronen - Google Patents
Kompakter Szintillator mit hoher Sammlungseffizienz zum Nachweis von SekundärelektronenInfo
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Abstract
Eine Szintillatoranordnung, die in einem FIB-(fokussierten Ionenstrahl)System zum Nachweis von Sekundärelektronen verwendet wird, erreicht näherungsweise 100 Prozent Sammeleffizienz für die Mehrheit der brauchbaren Energiebereiche der Sekundärelektronen. Ferner ist der Isolator in der Anordnung so positinoniert, dass dieser vollständig außerhalb der Sekundärelektronenbahn ist, um eine Bogenentladung zu vermeiden, die die Abbildung der FIB-Sekundärelektronen beeinflusst. Ferner erlaubt der Spalt zwischen der Erdungsabdeckung und dem Szintillator eine höhrere Sammeleffizienz als in bekannten Ausführungsformen, wobei gleichzeitig die Systemzuverlässigkeit verbessert ist. Des Weiteren kann die Szintillatoranordnung näher an dem Primärionenstrahl angeordnet werden, wodurch die Sammeleffizienz weiterhin verbessert wird.
Description
Diese Erfindung betrifft einen kompakten Szintillator mit hoher Sammlungseffizienz, der
in FIB-(fokussierten Ionenstrahl)Systemen zum Erhalten von Bildern mit hoher Auflö
sung von Elementen verwendbar ist.
Über die vergangenen zwanzig Jahre fanden fokussierte Ionenstrahlen-(FIB)Systeme
auf der Grundlage von Flüssigmetallionenquellen (LMIS) zahlreiche Anwendungen in
diversen Richtungen der Wissenschaft und der Industrie. Beispielsweise werden in der
Halbleiterindustrie fokussierte Ionenstrahlsysteme verwendet für die Modifizierung integ
rierter Schaltungs-(IC)Elemente, die Fehleranalyse, Erzeugung von Sondierungspunk
ten, Fotomaskenreparatur, maskenlose Lithographie, TEM-Probenpräparation, abtastende
Ionenmikroskopie und Sekundärionenmassenspektroskopie. In vielen dieser Anwen
dungen gibt es einen Bedarf, FIB-Bilder des Elementes, auf das der FIB angewendet
wird, zu erhalten. Die Bilder erlauben eine Bestimmung der Auswirkung des Strahls auf
das Element. Beispielsweise ist das Gewinnen von Querschnittsbildern mit hoher Quali
tät eines Halbleiter-IC-Elementes essentiell zur Erkennung von Prozessdefekten. Im
Wesentlichen gibt es zwei wichtige Parameter, die gemeinsam die FIB-Bildqualität be
einflussen:
- 1. die Fleckgröße des Ionenstrahls in mm, die durch die Ionenstrahloptik be stimmt ist, und
- 2. die Sammeleffizienz bzw. die Einfangeffizienz des Sekundärelektronennach weissystems, das den Bildkontrastpegel beeinflusst. (Die Sekundärelektro nen sind jene, die aus dem Element als eine Wirkung des einfallenden FIB ausgesendet werden.)
Es ist allgemein bekannt, dass sich die Bildauflösung mit kleiner werdender Fleckgröße
des Ionenstrahls verbessert. Es ist ebenfalls bekannt, dass die Fleckgröße des Ionen
strahls sich invers zu dem Strahlstrom verhält. Folglich können Bilder mit höherer Auflö
sung durch Verwenden kleinerer Strahlströme erhalten werden. Typischerweise führen
Ionenstrahlströme von 1 pA oder weniger zu Bildern mit hoher Auflösung, wodurch das
geringe Signal-zu-Rauschen-Verhältnis (SNR) kompensiert wird, das systembedingt mit
kleinen Strahlströmen verknüpft ist. Gemäß Orloff et al. gibt es eine direkte Korrelation
zwischen der Bildauflösung und dem Bildkontrastpegel, wenn das Rayleigh-Kriterium
zur Quantifizierung der Bildauflösung verwendet wird. Der Bildkontrastpegel ist wieder
um direkt abhängig von der Anzahl der Sekundärelektronen, die tatsächlich von dem
Sekundärelektronennachweissystem gesammelt werden. Szintillatoren, die Elektronen
mit geringsten Frequenzen mit höchster Wahrscheinlichkeit einfangen sind am effrzien
testen, da die häufigsten Sekundärelektronenenergien bei ungefähr 0-5 eV vorkommen.
Vgl. dazu Goldstein et al. "Scanning Electron Microscopy and X-Ray Microscopy", 2.
Auflage, Plenum 1992.
Obwohl es schwierig ist, die Abhängigkeit der Bildauflösung von der Sammel- bzw. Ein
fangeffizienz für Sekundärelektronen zu quantifizieren, ist möglicherweise die Sekun
därelektroneneinfangeffizienz tatsächlich ein begrenzender Faktor hinsichtlich der Bild
auflösung. Es ist daher von großer praktischer Bedeutung, Sekundärelektronendetekto
ren mit einer hohen Einfang- bzw. Sammeleffizienz zu integrieren.
Eine häufige Art eines Sekundärelektronendetektors, der in FIB-Systemen verwendet
wird, ist der Everhart-Thornley-Typ. Everhart-Thornley-Szintillatoren werden seit vielen
Jahren in Instrumenten für geladene Partikel (Ionen- oder Elektronenstrahl) zum Sam
meln von Sekundärelektronen verwendet. Diese Gestaltungsform besteht typischerwei
se aus einem flachen Szintillator, der Photonen proportional zur Anzahl der darauf fal
lenden Elektronen aussendet, aus einer Lichtleitung, um Photonen zu der Fotoelektro
nen-Vervielfacher-Röhre zu führen, und aus einer Abdeckung bzw. einem Gitter, an das
üblicherweise eine positive Vorspannung angelegt wird, um die Sammeleffizienz zu er
höhen. Das US-Patent 4,588,890 mit dem Titel "Vorrichtung und Verfahren zur zusam
mengesetzten Bilderzeugung mittels einem abtastenden Elektronenstrahl" erläutert den
Everhart-Thornely-Detektor und ist hiermit durch Bezugnahme miteingeschlossen.
Die Erfinder haben allerdings einige Nachteile in diesen bekannten Szintillatoren er
kannt.
Die Erfinder haben erkannt, dass in der Vergangenheit die räumliche Orientierung des
Kollektors relativ zu der Probe und zur Primärstrahlensäule für den Energiebereich nicht
optimiert war. Die Kompaktheit der gesamten Anordnung war ebenfalls nicht berücksich
tigt. In FIB-Systemen erfordern viele praktische Erwägungen, etwa die Vakuumpumpge
schwindigkeit und die gegenseitige mechanische Beeinflussung von Gasinjektoren und
mechanischen Sonden, dass die Szintillatoranordnung so klein wie möglich ist, ohne die
Effizienz der Sekundärelektroneneinsammlung nachteilig zu beeinflussen. Ferner haben
wir festgestellt, dass das Anlegen einer Vorspannung einen Einfluss auf den Primärio
nenstrahl sowie auf andere Sensoren innerhalb der Kammer ausüben kann.
In einer Ausführungsform ist die Position, der Winkel des Szintillatortisches relativ zu der
Probe und der Säule und die Form des Erdungsdeckels optimiert, um etwa 100% Sam
meleffizienz zu erreichen, wobei eine sehr kompakte Szintillatoranordnung mit einer ty
pischen Vorspannung verwendet wird.
Der vorliegende Szintillator besitzt eine optimale Geometrie, Orientierung und eine Ge
samtgröße, um etwa 100 Prozent Sammeleffizienz für die Mehrheit der brauchbaren
Sekundärelektronenenergiebereiche zu erhalten. Ferner kann der Szintillator näher an
dem Primärionenstrahl angeordnet werden, wodurch die Sammeleffizienz weiterhin ver
bessert wird. Dies verbessert die Qualität der erzeugten Bilder und die Zuverlässigkeit
des Systems in hohem Maße.
Der erfindungsgemäße Szintillator vermeidet Fluktuationen bei der Ablenkung des Pri
märionenstrahls, die die normale FIB-Abbildung, die Schneide- und Abscheidevorgänge
beeinflussen. Diese Fluktuationen bzw. Schwankungen resultieren aus der akkumulier
ten Ladung auf dem Isolator zwischen dem Szintillatortisch und dem Erdungsdeckel,
wodurch bei Erreichen eines gewissen Schwellwerts eine nachfolgende Entladung oder
eine Bogenentladung auftritt. Als Folge davon ändert sich die räumliche Potentialvertei
lung schlagartig. Um das Problem der Isolatoraufladung zu lösen, stellt der erfindungs
gemäße Szintillator eine extrem hohe Sammeleffizienz bereit und unterliegt ferner im
geringeren Maße der Aufladung. Der Isolator ist so angeordnet, dass dieser vollständig
außerhalb des Sekundärelektronenpfades angeordnet ist. Gleichzeitig ist der Spalt zwi
schen dem Erdungsdeckel bzw. der Erdungsabdeckung und der Hochspannungs-
Szintillatorscheibe und dessen Haltering vergrößert. Dies erlaubt eine gute Sammeleffi
zienz, wobei gleichzeitig die Systemzuverlässigkeit deutlich verbessert ist.
Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Szintillatoranordnung, die innerhalb der FIB-
Kammer angeordnet ist.
Fig. 2 zeigt eine detaillierte Ansicht der Szintillatoranordnung.
Fig. 3 zeigt simulierte Sekundärelektronenbahnen für 10 eV Sekundärelektronen.
Fig. 4 zeigt die Sammeleffizienz für Sekundärelektronen als eine Funktion der Se
kundärelektronenenergie.
Fig. 1 zeigt den erfindungsgemäßen Szintillator in einer FIB-Kammer. Der Gleitver
schluss 1, der ein Erdungsleiter ist, muss nicht im FIB-System 8 vorgesehen sein und ist
lediglich ein Teil des Vakuumbehälters, in dem die Szintillatoranordnung angeordnet ist.
Dieser Szintillator könnte in anderen Systemen ebenfalls nützlich sein, da der Gleitver
schluss 1 die Elektronensammeleffizienz nur sehr wenig beeinflusst. Ein geladener Pri
märpartikel-(Ionen)Strahl 10 geht von einem konventionellen Säulenkörper 11 aus und
läuft entlang einer optischen Achse, die koaxial bzw. parallel zum Weg des Primär-
(Ionen)Strahls 10 liegt. Dieser Primärstrahl 10 ist ein Strahl aus geladenen Partikeln, die
aus Ionen oder Elektronen bestehen. Der Strahl 10 trifft auf eine Probe (Werkstück),
etwa ein Halbleiter-IC-Element, das bearbeitet oder abgebildet wird, und Sekundärelekt
ronen werden von der Probe zu der Szintillatorscheibe 13 im Wesentlichen in der Rich
tung abgelenkt, die durch die Pfeile 15 gekennzeichnet ist. Der Abstand im Betrieb zwi
schen dem Werkstück und der Anordnung ist durch die gepunktete Linie d gezeigt, und
der Winkel zwischen der optischen Achse und der Achse der Anordnung ist durch α ge
kennzeichnet. Es wird eine Vorspannung an die Szintillatorscheibe 13 mittels eines Lei
ters 16 angelegt, der ebenfalls als Szintillatordeckel bzw. Abdeckung bezeichnet wird.
Ferner umfasst die Anordnung einen Isolator 18, der hinter der Szintillatorscheibe 13
angeordnet ist, und eine Lichtleitung 19, die von der Scheibe 13 ausgesandte Photonen
zu einem konventionellen Fotodetektor (nicht gezeigt) führt. Die hierin verwendete Szin
tillatoranordnung basiert auf der Szintillatoranordnung nach der Art von Everhart-
Thornley, wie sie zuvor erläutert ist.
Der Erdungsdeckel 14 wirkt unterstützend, um das elektrische Vorspannungsfeld um die
Szintillatorscheibe 13 herum zu formen, so dass dieses den Primärstrahl 10 nicht beein
flusst. Der Bohrungsdurchmesser des Erdungsdeckels 14 ist in Fig. 1 durch den Ab
stand dcap gezeigt. Allgemein gilt, wenn der Erdungsdeckel 14 weit von der Szintillator
scheibe 13, an die eine Spannung von 8-12 kV angelegt wird, entfernt ist, ist seine Wir
kung auf die Sammeleffizienz der Anordnung im Allgemeinen vernachlässigbar. Die Po
sition des Erdungsdeckels 14 beeinflusst die Verteilung des elektrischen Feldes um die
Szintillatorscheibe 13 herum und folglich um die optische Achse, die mit dem Strahlen
gang 10 übereinstimmt. Diese Auswirkung kann den Primärstrahl 10 stören und die
Bildqualität beeinflussen. Eine geringe Verteilung des elektrischen Feldes an der opti
schen Achse ist tolerierbar, da diese den Primärstrahl 10 lediglich leicht verschiebt, aber
die Anwesenheit eines großen elektrischen Feldes an der optischen Achse würde eine
gewisse Verzerrung in das resultierende Bild einführen. Daher ist nicht nur die Sammel
effizienz zur Optimierung der Qualität der erzeugten Bilder zu maximieren, sondern es
ist auch der Erdungsdeckel 14 so zu positionieren, um die axiale Feldverteilung entlang
der optischen Achse zur Optimierung der Bildqualität zu minimieren.
Fig. 2 zeigt die Szintillatoranordnung aus Fig. 1 in einer detaillierteren Aufrissansicht.
Die konventionelle Szintillatorscheibe 13 ist am Rand von einer Szintillatorabdeckung 16
umgeben. Die Scheibe 13 wird zwischen einer Szintillatorgrundeinheit 24 und der Abde
ckung 16, die an die mit Gewinde versehenen Grundeinheit 24 festgeschraubt ist, gehal
ten. Das Loch in der Abdeckung 16 an der Vorderseite ist kleiner als das Loch an der
Rückseite, durch das es mit der Grundeinheit 24 verschraubt ist, und das Vorderseiten
loch besitzt einen kleineren Durchmesser als die Scheibe 13. Dadurch kann die Scheibe
13 zwischen der Grundeinheit 24 und der Abdeckung 16 gehalten werden, wobei
gleichzeitig eine elektrische Verbindung zwischen der leitenden Abdeckung 16 und der
Vorderseite der Scheibe 13 möglich ist. Der Hochspannungsstift 25 erlaubt eine rasche
Verbindung der Hochspannungsleitungen (nicht gezeigt), die der Anordnung die Vor
spannung zuführen. Der Stift 25 ist so gestaltet (standardmäßig für Hochspannungsan
ordnungen), dass er keine scharten Ränder besitzt. Der Stift 25 schafft eine elektrische
Verbindung zu der Grundeinheit 24, mit der er durch eine Verstrebung verbunden ist,
und der leitenden Abdeckung 16 durch die Verbindung der Abdeckung 16 mit der
Grundeinheit 24, wenn die Abdeckung 16 mit der Grundeinheit 24 verschraubt ist. Die
Szintillatorgrundeinheit 24 ist in den Isolator 18 eingefügt. Der Erdungsdeckel 14 um
fasst die Scheibe 13, die Abdeckung 16, die Grundeinheit 24 und den Isolator 18, wie
dies in den Fig. 1 und 2 zu erkennen ist. Die Anordnung wird mittels einer Schraube zu
sammengehalten, die in den Erdungsdeckel 14 und den Isolator 18 jeweils durch Löcher
26a und 26b eingeführt ist. Der Isolator 18 ist auf der Seite der Szintillatorscheibe 13
gegenüberliegend zu der Position angeordnet, an der Sekundärelektronen die Scheibe
13 treffen, so dass dieser vollständig außerhalb der Bahnen der Sekundärelektronen ist.
Dies verhindert, dass der Isolator negativ geladen wird. Gemäß dem Stand der Technik
würde eine Entladung oder ein Lichtbogen auftreten, wenn die akkumulierte Ladung auf
einem Szintillatorisolator einen gewissen Schwellwert erreichen würde. Dies wiederum
würde zu Schwankungen bei der Ablenkung des primären Ionenstrahls führen, und da
mit die normale FIB-Abbildungs-, Schneide- und Abscheidefunktion beeinflussen.
In Fig. 2 ist der Isolator so angeordnet, dass dieser vollständig außerhalb der Sekundär
elektronenbahnen ist. Gleichzeitig ist der Spalt zwischen dem Erdungsdeckel und der
Hochspannungsszintillatorscheibe und dessen Haltering maximal. Dies erlaubt eine ho
he Sammeleffizienz und verbessert gleichzeitig die Systemzuverlässigkeit.
Fig. 3 zeigt eine Darstellung (dunkle Fläche) von Sekundärelektronenbahnen aus der
Probe 12 zum Brennpunkt 34 auf der Szintillatoranordnung gemäß der Vorrichtung aus
Fig. 1. Die aufgezeichneten Bahnen entsprechen Sekundärelektronen mit Energien von
10 eV. Die anfängliche räumliche Sekundärelektronenverteilung beim Verlassen der
Probe 12 wird als gleichförmig in der oberen Raumhälfte angenommen, wie dies durch
30 gekennzeichnet ist. Selbstverständlich ist in dieser Gestaltung die Sammeleffizienz
100 Prozent, da alle Sekundärelektronen die Szintillatorscheibe 13 treffen, wie dies in
Fig. 3 dargestellt ist. Die meisten dieser Elektronen treffen die Scheibe 13 am Brenn
punkt 34 in der Mitte der Scheibe 13. Das elektrische Feld in der Szintillatorkammer
zeigt einen maximalen Wert, dort, wo der Primärstrahl 10 die Probe trifft.
Es wurde eine Software verwendet (beispielsweise EO-3D-Paket), um die optimale Po
sitionierung und die optimalen Abmessungen der Szintillatorkomponenten zu erhalten.
Diese Software ist in der Lage, Bahnen von dreidimensionalen geladenen Partikelstrah
len auf der Grundlage einer finiten Differenzmethode zu erzeugen. Eine effektive Mög
lichkeit, einen derartigen komplizierten Szintillator für geladene Partikel, wie er hier aus
geführt ist, zu optimieren, besteht darin, zahlreiche Versuche durchzuführen, um Ten
denzen in den Ergebnissen für die Sammeleffizienz zu bestimmen, wenn einige Para
meter fixiert werden, während andere Parameter variiert werden. Die Lage der Szintilla
toranordnung wird oft durch den mechanischen Aufbau der Probenkammer limitiert, wo
bei nur eine minimale Lageänderung zulässig ist. Es gibt allerdings eine größere Frei
heit, den Winkel der Szintillatorscheibe zu variieren und die geometrische Form des Er
dungsdeckels zu variieren.
Es wurde herausgefunden, dass die Szintillatorparameter von dem Funktionsabstand d
und den relativen Positionen des Szintillators von dem Säulenkörper 11 abhängen. Eini
ge der wichtigsten Parameter sind die Nähe bzw. der geringe Abstand der Szintillator
scheibe 13 von der Probe, der Winkel zwischen der Scheibe 13 und der optischen Ach
se des Strahls 10 (α), der Funktionsabstand (d) zwischen der Szintillatoranordnung und
der Probe und der Bohrungsdurchmesser der Abdeckung (dcap). Beispielsweise kann
eine Software verwendet werden, um ein optimales α für einen konstanten Funktionsab
stand d und einen Bohrungsdurchmesser dcap zu bestimmen. Fig. 1 zeigt eine Ausfüh
rungsform, in der α = 29°, d = 20 mm, der Durchmesser der Abdeckungsbohrung
dcap = 12 mm, der Durchmesser der Szintillatorscheibe gleich 10 mm, die Szintilla
torspannung 10 kV ist, und wobei alle anderen Leiter, etwa die Abdeckung und der Säu
lenkörper geerdet sind.
Wie zuvor erläutert ist, ist nicht nur die Sammeleffizienz ein bei der Szintillation zu be
rücksichtigendes wichtiges Kriterium. Die Beeinflussung bzw. Interferenz des Primär
strahls 10 ist ebenfalls ein Faktor, wenn die elektrische Feldverteilung auf der optischen
Achse des Strahls groß genug ist, um große Bildverschiebungen und Abtastverzerrun
gen zu bewirken. Während des Optimierungsvorgangs wird der Abdeckungsbohrungs
durchmesser dcap verändert, um die axiale Potentialgröße und die Sammeleffizienzen
auszugleichen. Der maximale Wert des Feldes tritt an der Probe auf und ist an einer
beliebigen anderen Stelle entlang des Primärstrahls 10 geringer.
Fig. 4 zeigt einen Graphen 40 der Sammeleffizienz als eine Funktion der Sekundärelekt
ronenenergie für die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform mit Sekundärelektronen
energien bis zu 50 eV. Das Ziel besteht darin, 100% Sammeleffizienz für Sekundärelekt
ronen mit Energien im Bereich von 0.1-10 eV zu erreichen, moderate Sammeleffizienzen
für Sekundärelektronen mit Energien von 10 eV bis 50 eV zu erreichen und das Auftreten
von Leuchtbogenbildung zu minimieren. Die Auswirkungen des von dem Szintillator er
zeugten elektrischen Feldes auf den Primärstrahl sind minimal. Gemäß Fig. 4 ist dieser
kompakte Szintillator sehr effizient für das Sammeln von Elektronen in einem großen
Energiebereich. Tatsächlich ist die Sammeleffizienz nahezu 100%, da die meisten auf
tretenden Sekundärelektronenenergien bei ungefähr 0-5 eV liegen.
Auf der Grundlage der Optimierungsverfahren, die zuvor erläutert sind, wurde eine Szin
tillatoranordnung mit einem anwendungsgerechten Betriebsabstand von 45 mm aufge
baut, wobei nicht koaxiale Abdeckungen verwendet wurden, um die Wirkung auf den
Primärstrahl zu reduzieren, wobei die hohe Sammeleffizienz beibehalten bleibt. Der op
timierte Neigungswinkel für einen 45 mm Betriebsabstand wurde zu 33° ermittelt.
Die Störung des Primärstrahls aufgrund des von dem Szintillator erzeugten elektrischen
Feldes wurde ebenfalls untersucht. Eine Störung des Primärstrahls war beobachtbar.
Für dcap = 16 mm wurden Verzerrungen in den Bildern zusätzlich zur Detektion einer
Bildverschiebung gefunden. Es stellt sich heraus, dass dcap = 10-13 mm hinsichtlich des
Bildkontrasts, der Bildverzerrung und der Bildverschiebung für beide Betriebsabstände
das zufriedenstellendste Betriebsverhalten ergab. Es stellt sich heraus, dass die Größe
der Szintillatorscheibe für die Sammeleffizienz nicht entscheidend ist, solange diese so
positioniert ist, um den Brennpunkt 34 der Sekundärelektronen abzudecken.
Nach Verringern der Isolatorgröße in der in den Fig. 1 und 2 gezeigten neuen Gestal
tungsform ist die Unsicherheit bzw. Unzuverlässigkeit, die mit dem Aufladen der Isola
toroberfläche einhergeht, vollständig vermieden. Als Folge davon werden Zuverlässig
keitsprobleme, wie etwa Abweichungen, Blitzbildungen und Lichtbogenbildungen nicht
mehr beobachtet.
Diese Offenbarung ist lediglich illustrativ und nicht beschränkend; weitere Modifikationen
sind für den Fachmann auf diesem Gebiet angesichts dieser Offenlegung ersichtlich und
es ist beabsichtigt, dass diese innerhalb des Schutzbereichs der angefügten Patentansprüche liegen.
Claims (12)
1. Szintillatoranordnung zum Nachweisen von Sekundärelektronen, die ausgesandt
sind von einem Werkstück, auf das ein Stahl aus geladenen Partikeln einfällt, mit:
einer Szintillatorscheibe;
einer Basiseinheit auf einer Seite der Scheibe gegenüberliegend zu der Seite, an der Sekundärelektronen auf die Scheibe einfallen, wobei die Grundeinheit die Scheibe relativ zu der Achse des Strahls hält;
einem Isolator, der benachbart zu der Grundeinheit und an der Seite der Scheibe, die derjenigen gegenüberliegt, an der Sekundärelektronen auf die Scheibe einfal len, und außerhalb von dem Werkstück ausgehende Sekundärelektronenbahnen angeordnet ist;
einer Erdungsabdeckung um die Scheibe, die Grundeinheit und den Isolator her um, und;
einer Lichtleitung, die optisch mit der Scheibe gekoppelt ist, um Photonen aus der Scheibe zu empfangen.
einer Szintillatorscheibe;
einer Basiseinheit auf einer Seite der Scheibe gegenüberliegend zu der Seite, an der Sekundärelektronen auf die Scheibe einfallen, wobei die Grundeinheit die Scheibe relativ zu der Achse des Strahls hält;
einem Isolator, der benachbart zu der Grundeinheit und an der Seite der Scheibe, die derjenigen gegenüberliegt, an der Sekundärelektronen auf die Scheibe einfal len, und außerhalb von dem Werkstück ausgehende Sekundärelektronenbahnen angeordnet ist;
einer Erdungsabdeckung um die Scheibe, die Grundeinheit und den Isolator her um, und;
einer Lichtleitung, die optisch mit der Scheibe gekoppelt ist, um Photonen aus der Scheibe zu empfangen.
2. Die Szintillatoranordnung nach Anspruch 1, wobei ein Winkel zwischen der Achse
der Strahls geladener Partikel und der Oberfläche der Scheibe derart gebildet ist,
dass näherungsweise 100 Prozent Sammeleffizienz für Sekundärelektronen mit
Energien von ungefähr 0.1-10 eV erreicht wird.
3. Die Szintillatoranordnung nach Anspruch 1, wobei ein Winkel zwischen der Achse
des Strahls geladener Partikel und einer Oberfläche der Scheibe derart gestaltet
ist, dass eine Sammeleffizienz größer als 50 Prozent für Sekundärelektronen mit
Energien von ungefähr 10-50 eV erhalten wird.
4. Die Szintillatoranordnung nach Anspruch 2, wobei der Winkel ungefähr 29 Grad
beträgt.
5. Die Szintillatoranordnung nach Anspruch 2, wobei der Winkel ungefähr 33 Grad
beträgt.
6. Die Szintillatoranordnung nach Anspruch 1, wobei ein Abstand zwischen der Er
dungsabdeckung und dem Werkstück ungefähr 20 mm beträgt.
7. Die Szintillatoranordnung nach Anspruch 1, wobei ein Abstand zwischen der Er
dungsabdeckung und dem Werkstück ungefähr 45 mm beträgt.
8. Die Szintillatoranordnung nach Anspruch 1, wobei die Erdungsabdeckung eine
Bohrung mit einem Durchmesser von ungefähr 12 mm definiert.
9. Die Szintillatoranordnung nach Anspruch 1, wobei die Erdungsabdeckung eine
Bohrung mit einem Durchmesser von ungefähr 10-13 mm definiert.
10. Die Szintillatoranordnung nach Anspruch 1, wobei eine an die Scheibe angelegte
Vorspannung ungefähr 8-12 kV beträgt.
11. Die Szintillatoranordnung nach Anspruch 1, wobei ein Brennpunkt, an dem die
Mehrheit der Sekundärelektronen die Szintillatoranordnung trifft, einen Durchmes
ser von ungefähr 3-4 mm aufweist.
12. Verfahren zum Betreiben eines Szintillators mit den Schritten:
Lenken eines Strahls geladener Partikel auf ein Werkstück, um damit ein Aussen den von Sekundärelektronen zu bewirken;
Bereitstellen einer Szintillatorscheibe, die positioniert ist, um die Sekundärelektro nen zu sammeln;
Bereitstellen einer Grundeinheit für die Scheibe und eines Isolators für die Schei be, der auf einer Seite der Scheibe angeordnet ist, die gegenüberliegend ist zu je ner, auf der die Sekundärelektronen einfallen, und;
Anlegen einer Vorspannung an die Scheibe mittels der Grundeinheit.
Lenken eines Strahls geladener Partikel auf ein Werkstück, um damit ein Aussen den von Sekundärelektronen zu bewirken;
Bereitstellen einer Szintillatorscheibe, die positioniert ist, um die Sekundärelektro nen zu sammeln;
Bereitstellen einer Grundeinheit für die Scheibe und eines Isolators für die Schei be, der auf einer Seite der Scheibe angeordnet ist, die gegenüberliegend ist zu je ner, auf der die Sekundärelektronen einfallen, und;
Anlegen einer Vorspannung an die Scheibe mittels der Grundeinheit.
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