【技术实现步骤摘要】
本申请属于电子显微镜，尤其涉及一种电子探测装置、电子信号探测方法及电子显微镜。
技术介绍
1、近年来，电子显微镜在半导体产业中具有广泛应用，电子显微镜的工作原理是利用带电粒子束轰击被测物体的表面，通过探测器探测被轰击区域产生的电子信号来获取测试样品本身的各种物理、化学信息，如形貌、成分、特征分布等。
2、探测器根据放置位置不同，可以分为轴上探测器和轴外探测器。在轴外探测方式中，轴外探测器上施加有高压电场，测试样品产生的电子信号在高压电场的作用下，被探测器收集到，但是该高压电场也会对电子束运动至测试样品的路径造成影响，从而降低主电子束的质量。
3、此外，主电子束的质量还决定了电子显微镜的成像质量，主电子束质量的降低，意味着电子显微镜成像质量的降低。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种探测装置、电子信号探测方法及电子显微镜，能够避免在轴外探测器上施加高压电场，解决了由于轴外探测器上施加了高压电场，导致的主电子束质量以及成像质量降低的问题。
2、一方面，本申请实施例提供了一种电子探测装置，应用于电子显微镜，该电子探测装置包括：第一对中组件、探测器组件、第二对中组件、物镜和用于放置测试样品的样品台；
3、第一对中组件用于控制电子束偏转，以使偏转后的电子束偏离电子显微镜的镜筒轴线第一距离；
4、第二对中组件用于控制偏转后的电子束再次偏转，以使再次偏转后的电子束与镜筒轴线的距离小于预设距离；
5、物镜用于对经过第二对
6、第二对中组件还用于控制返回电子信号偏转，以使偏转后的返回电子信号偏离镜筒轴线第二距离；
7、探测器组件偏离镜筒轴线，以避开穿过第一对中组件的电子束，探测器组件用于接收偏转后的返回电子信。
8、在一些实施方式中，第一对中组件、探测器组件、第二对中组件、物镜和样品台沿着镜筒轴线依次设置；第一对中组件包括沿镜筒轴线方向依次设置的第一对中部件和第二对中部件；
9、第一对中部件用于控制电子束朝远离镜筒轴线的方向偏转第一预设角度；
10、第二对中部件用于控制偏转第一预设角度的电子束朝接近镜筒轴线的方向再次偏转，以使再次偏转后的电子束以第一距离偏离电子显微镜的镜筒轴线第一距离。
11、在一些实施方式中，第二对中组件包括沿镜筒轴线方向依次设置的第三对中部件和第四对中部件；
12、第三对中部件用于控制电子束朝接近镜筒轴线的方向偏转第二预设角度；
13、第四对中部件用于控制偏转第二预设角度的电子束朝远离镜筒轴线的方向再次偏转，以使再次偏转后的电子束与镜筒轴线的距离小于预设距离。
14、在一些实施方式中，第一对中部件、第二对中部件、第三对中部件或第四对中部件中的任一对中部件均包括：
15、第一导电极板和第二导电极板。
16、在一些实施方式中，第一对中部件、第二对中部件、第三对中部件或第四对中部件中的任一对中部件均包括导电线圈。
17、在一些实施方式中，探测器组件包括至少一个探测器，探测器包括接收面，接收面用于接收返回电子信号。
18、在一些实施方式中，接收面包括沿镜筒径向依次排列的多个子接收面，每个子接收面用于接收对应能量的返回电子信号。
19、另一方面，本申请实施例提供了一种电子信号探测方法，应用于上述实施方式中的电子探测装置，该电子信号探测方法包括：
20、对第一对中组件施加第一电信号，通过施加第一电信号后的第一对中组件控制电子束偏转，以使偏转后的电子束偏离电子显微镜的镜筒轴线第一距离；
21、对第二对中组件施加第二电信号，通过施加第二电信号后的第二对中组件控制偏转后的电子束再次偏转，以使再次偏转后的电子束与镜筒轴线的距离小于预设距离；
22、通过物镜对经过施加第二电信号后的第二对中组件偏转后的电子束进行汇聚，并使汇聚后的电子束作用于放置在样品台上的测试样品上，以使测试样品产生返回电子信号，返回电子信号能量小于电子束能量；
23、通过施加第二电信号后的第二对中组件控制返回电子信号偏转，以使偏转后的返回电子信号偏离镜筒轴线第二距离；
24、通过探测器组件接收偏转后的返回电子信号。
25、在一些实施方式中，探测器组件包括至少一个探测器，探测器包括接收面，接收面包括沿镜筒径向依次排列的多个子接收面；
26、通过探测器组件接收偏转后的返回电子信号，包括：
27、通过探测器组件中的探测器的每个子接收面接收对应能量的返回电子信号。
28、另一方面，本申请实施例提供了一种电子显微镜，包括上述实施方式中的电子探测装置。
29、本申请实施例的电子探测装置，通过第一对中组件控制电子束偏转，使偏转后的电子束偏离电子显微镜的镜筒轴线第一距离；通过第二对中组件控制偏转后的电子束再次偏转，从而使再次偏转后的电子束与镜筒轴线的距离小于预设距离；通过物镜对经过第二对中组件偏转后的电子束进行汇聚，并使汇聚后的电子束作用于测试样品上，从而使测试样品在电子束的作用下产生返回电子信号，返回电子信号能量小于电子束能量；通过第二对中组件控制返回电子信号偏转，从而使偏转后的返回电子信号偏离镜筒轴线第二距离，探测器组件偏离镜筒轴线，用于避开经第一对中组件偏转后的电子束，且接收偏转后的返回电子信号。由此可知，本申请实施例在电子束运动至测试样品的路径上，通过第一对中组件和第二对中组件可以实现电子束朝不同方向的偏转，由此使电子束能够按照电子束的发射方向作用于测试样品上，从而使探测器探测到的返回电子信号是有效信号。在返回电子信号的运动路径上通过第二对中组件可以实现返回电子信号的偏转，由于返回电子信号能量小于电子束能量，因此，第二对中组件中对返回电子信号和电子束的偏转角度不同，电子信号的能量越小，偏转角度越大，从而使探测器既能避开电子束，又能够探测到返回电子信号，进而无需在探测器上施加任何电压即可实现对返回电子信号的探测，进而避免了高压电场对电子束运动路径的影响，提高了电子束质量。
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1.一种电子探测装置，其特征在于，应用于电子显微镜，所述电子探测装置包括：第一对中组件、探测器组件、第二对中组件、物镜和用于放置测试样品的样品台；
2.根据权利要求1所述的电子探测装置，其特征在于，所述第一对中组件、所述探测器组件、所述第二对中组件、所述物镜和所述样品台沿着所述镜筒轴线依次设置；
3.根据权利要求2所述的电子探测装置，其特征在于，所述第二对中组件包括沿所述镜筒轴线方向依次设置的第三对中部件和第四对中部件；
4.根据权利要求3所述的电子探测装置，其特征在于，所述第一对中部件、所述第二对中部件、所述第三对中部件或所述第四对中部件中的任一对中部件均包括：
5.根据权利要求3所述的电子探测装置，其特征在于，所述第一对中部件、所述第二对中部件、所述第三对中部件或所述第四对中部件中的任一对中部件均包括导电线圈。
6.根据权利要求1至5任一项所述的电子探测装置，其特征在于，探测器组件包括至少一个探测器，所述探测器包括接收面，所述接收面用于接收返回电子信号。
7.根据权利要求6所述的电子探测装置，其特征在于，
8.一种电子信号探测方法，其特征在于，应用于如权利要求1至7任一项所述的电子探测装置，所述方法包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述探测器组件包括至少一个探测器，所述探测器包括接收面，所述接收面包括沿镜筒径向依次排列的多个子接收面；
10.一种电子显微镜，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的电子探测装置。
...【技术特征摘要】
1.一种电子探测装置，其特征在于，应用于电子显微镜，所述电子探测装置包括：第一对中组件、探测器组件、第二对中组件、物镜和用于放置测试样品的样品台；
2.根据权利要求1所述的电子探测装置，其特征在于，所述第一对中组件、所述探测器组件、所述第二对中组件、所述物镜和所述样品台沿着所述镜筒轴线依次设置；
3.根据权利要求2所述的电子探测装置，其特征在于，所述第二对中组件包括沿所述镜筒轴线方向依次设置的第三对中部件和第四对中部件；
4.根据权利要求3所述的电子探测装置，其特征在于，所述第一对中部件、所述第二对中部件、所述第三对中部件或所述第四对中部件中的任一对中部件均包括：
5.根据权利要求3所述的电子探测装置，其特征在于，所述第一对中部件、所述第二对中部件、所述第三对中部件或所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟庆浪，
申请(专利权)人：东方晶源微电子科技北京股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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