5B中,圖5A的示意圖已被修改從而補(bǔ)償P的波動(dòng)。圖5B中的各種所描繪物 件/方面對(duì)應(yīng)于圖5A中的那些,除以下各項(xiàng)之外: -P現(xiàn)在被饋送到氣壓傳感器B中,其將輸出傳遞至控制器E。
[0065] -Ps是用于P的參考值;例如,P 5是"0(:"或"背景"(氣象)壓強(qiáng)值,由B配準(zhǔn)的"AC" 或"前景"壓強(qiáng)波動(dòng)被疊加在其上面。應(yīng)注意的是可以有替換控制方案,其中并未以這里所 示的方式用P減去參考值Ps (或者上述實(shí)施例1中的P。);在這樣的方案中,傳感器B可例 如利用其自己的(一個(gè)或多個(gè))(內(nèi)部)濾波器。
[0066] -來(lái)自E的輸出被傳遞至用于D的驅(qū)動(dòng)器Dd。
[0067] 因此這是其中經(jīng)由偏轉(zhuǎn)器(系統(tǒng))D來(lái)應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的補(bǔ)償?shù)膶?shí)施例。
[0068] 圖5C與圖5B相同,除了來(lái)自E的輸出現(xiàn)在被傳遞至用于A的驅(qū)動(dòng)器Ad之外,因 此產(chǎn)生了其中經(jīng)由致動(dòng)器(載物臺(tái))A來(lái)應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的補(bǔ)償?shù)膶?shí)施例。還可以設(shè)想混合 實(shí)施例,其中經(jīng)由D和A兩者來(lái)應(yīng)用所述補(bǔ)償。
[0069] 圖f5D描繪用于適合于在本發(fā)明中使用的控制器E的可能電路示意圖。左側(cè)的運(yùn) 放(運(yùn)算放大器)以如上文提及的組合低通和高通濾波器為特征,因此產(chǎn)生僅允許在本發(fā)明 中感興趣的中頻壓強(qiáng)波動(dòng)的帶通濾波。在右側(cè)的運(yùn)放引入上述縮放因數(shù)/靈敏度。V b是從 氣壓傳感器B輸入的電壓,并且Xe是位置修正信號(hào)。
[0070] 實(shí)施例4 圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一 CPM的實(shí)施例的高度示意性描繪;更具體地,其示出透射式顯 微鏡M的實(shí)施例,其在這種情況下是TEM/STEM(盡管在本發(fā)明的背景下,其可以有效地如例 如基于離子的顯微鏡一樣)。在圖中,在真空外殼V內(nèi),電子源4 (諸如肖特基發(fā)射極)產(chǎn)生 電子的射束(C),其穿過(guò)用于將電子引導(dǎo)/聚焦到樣品S (其可例如被(局部地)薄化/平面 化)的所選部分上的電子-光學(xué)照明器6。該照明器6具有電子-光學(xué)軸C',并且一般地 將包括多種靜電/磁透鏡、(一個(gè)或多個(gè))(掃描)偏轉(zhuǎn)器D、修正器(諸如消像散器)等;典型 地,其還可以包括聚光器系統(tǒng)(整個(gè)物件6有時(shí)被稱為"聚光器系統(tǒng)")。
[0071] 樣品S被保持在可以被定位設(shè)備(載物臺(tái))A以多個(gè)自由度定位的樣品保持器H上; 例如,樣品保持器H可包括可以(特別地)在XY平面中移動(dòng)的指狀物(見所描繪的笛卡爾坐 標(biāo)系;典型地,平行于Z的運(yùn)動(dòng)和圍繞X/Y的傾斜也將是可能的)。這樣的移動(dòng)允許樣品S 的不同部分被沿著軸C'(在Z方向上)行進(jìn)的電子束照射/成像/檢查(和/或允許執(zhí)行掃 描運(yùn)動(dòng),作為對(duì)射束掃描的替換)??蛇x的冷卻設(shè)備14與樣品保持器H進(jìn)行緊密的熱接觸, 并且能夠?qū)⒑笳弑3衷诘蜏?,例如使用循環(huán)低溫冷卻劑來(lái)實(shí)現(xiàn)和保持期望的低溫。
[0072] 沿著軸C'行進(jìn)的(聚焦)電子束C將以造成各種類型的"受激"輻射從樣品S發(fā)出 的這樣的方式與樣品S相互作用,所述輻射包括(例如)二次電子、背散射電子、X射線和光 輻射(陰極發(fā)光)。如果期望的話,可以借助于分析設(shè)備22來(lái)檢測(cè)這些輻射類型中的一個(gè)或 多個(gè),該分析設(shè)備22可能是例如組合的閃爍器/光電倍增管或EDX (能量分散X射線譜分 析)模塊;在這種情況下,可以使用與在SEM中基本上相同的原理來(lái)構(gòu)造圖像。然而,替換 地或補(bǔ)充地,可以研究穿過(guò)(通過(guò))樣品S、從其出現(xiàn)(發(fā)出)并沿著軸C'繼續(xù)傳播(基本上, 盡管一般地具有某些偏轉(zhuǎn)/散射)的電子。這樣的透射電子通量進(jìn)入成像系統(tǒng)(組合的物 鏡/投影透鏡)24,其一般地將包括多種靜電/磁透鏡、偏轉(zhuǎn)器、修正器(諸如消像散器)等。 在正常(非掃描)TEM模式下,該成像系統(tǒng)24可以使透射電子通量聚焦到熒光屏26上,其在 期望時(shí)可以被縮回/收回(如用箭頭26'示意性地指示的)從而使其避開軸C'。將由成像 系統(tǒng)24在屏幕26上形成樣品S (的一部分)的圖像(或衍射圖),并且這可以通過(guò)位于外殼 V的壁的適當(dāng)部分中的觀察口 28來(lái)觀察。用于屏幕的縮回機(jī)構(gòu)可以例如本質(zhì)上是機(jī)械和/ 或電學(xué)的,并且在這里并未描繪。
[0073] 作為在屏幕26上觀看圖像的替換,可以替代地利用這樣的事實(shí),即從成像系統(tǒng)24 出現(xiàn)的電子通量的焦深一般地是相當(dāng)大的(例如約1米)。因此,可以在屏幕26的下游使用 各種其它類型的分析裝置,諸如: -TEM照相機(jī)30。在照相機(jī)30處,電子通量可以形成靜態(tài)圖像(或衍射圖),其可以被控 制器E處理并在顯示設(shè)備(未描繪)諸如平板顯示器上顯示。當(dāng)不要求時(shí),照相機(jī)30可以縮 回/撤回(如用箭頭30'示意性地指示的),從而使其避開軸C'。 -STEM記錄器32。來(lái)自記錄器32的輸出可以根據(jù)射束C在樣品S上的(X,Υ)掃描位 置而記錄,并且可以構(gòu)造圖像,該圖像是來(lái)自記錄器32的輸出的根據(jù)X、Y的"映射圖"。記 錄器32可以包括具有例如20 mm的直徑的單個(gè)像素,與在特性上存在于照相機(jī)30中的像素 的矩陣相對(duì)。此外,記錄器32 -般地將具有比照相機(jī)30 (例如每秒IO2個(gè)圖像)高得多的 采集速率(例如每秒IO6點(diǎn))。再次地,當(dāng)不要求時(shí)記錄器32可以縮回/撤回(如用箭頭32' 示意性地指示的),從而使其避開軸C'(但這樣的縮回在例如圈狀環(huán)形暗場(chǎng)記錄器32的情 況下將不是必需品;在這樣的記錄器中,當(dāng)記錄器不在使用中時(shí),中心孔將允許射束通過(guò))。 -作為對(duì)使用照相機(jī)30或記錄器32進(jìn)行成像的替換,還可以調(diào)用分光鏡裝置34,其可 以是例如EELS模塊(EELS =電子能量損失譜)。
[0074] 應(yīng)注意的是物件30、32和34的順序/位置并不是嚴(yán)格的,并且可設(shè)想許多可能變 化。例如,還可以將分光鏡裝置34集成到成像系統(tǒng)24中。
[0075] 注意,控制器(計(jì)算機(jī)處理器)E經(jīng)由控制線(總線)E'被連接到各種圖示的部件。 該控制器E可以提供多種功能,諸如使動(dòng)作同步、提供設(shè)定點(diǎn)、處理信號(hào)、執(zhí)行計(jì)算以及在 顯示設(shè)備(未描繪)上顯示消息/信息。不必說(shuō),(示意性地描繪的)控制器E可以(部分地) 在外殼V內(nèi)部或外面,并且根據(jù)期望,可具有單體或復(fù)合結(jié)構(gòu)。技術(shù)人員將理解的是外殼V 的內(nèi)部不必被保持在嚴(yán)格的真空;例如,在所謂的"環(huán)境TEM/STEM"中,故意地在外殼V內(nèi) 引入/保持給定氣體的背景氣氛。技術(shù)人員還將理解的是在實(shí)踐中限制外殼V的體積,使 得在可能的情況下其本質(zhì)上采取所采用的電子束通過(guò)的小管(在直徑方面約Icm)的形式環(huán) 繞軸C',但加寬以容納諸如源4、樣品保持器H、屏幕26、照相機(jī)30、記錄器32、分光鏡裝置 34等結(jié)構(gòu)可能是有利的。
[0076] 在本發(fā)明的背景下,已接近于致動(dòng)器A (的外部)提供氣壓傳感器B,類似于上述圖 1中的情況其(部分地)通過(guò)外殼V的壁可去除地突出,特別地以促進(jìn)樣品S的加載/卸載。 該氣壓傳感器被連接到控制器E (的子部件),并且可以用來(lái)以與在上述實(shí)施例1和圖3B、 4B、5B和5C中闡述的方式來(lái)實(shí)施本發(fā)明。
[0077] 實(shí)施例5 環(huán)境壓強(qiáng)的變化可以被細(xì)分成不同的種類,諸如: -大氣壓強(qiáng)的緩慢(低頻)變化(例如由于(長(zhǎng)期)天氣)。 -壓強(qiáng)的瞬時(shí)(中頻)擾動(dòng),在秒的典型時(shí)間幀上(例如,由于陣風(fēng)、打開/關(guān)閉門等)。 -聲學(xué)(高頻)壓強(qiáng)擾動(dòng),例如由于聲音。
[0078] 下面將更詳細(xì)地闡述對(duì)應(yīng)于這些各種原因的典型頻率范圍。
[0079] 在本發(fā)明的背景下重要的是捕捉單個(gè)CPM圖像所需的典型時(shí)間,其一般地將為約 0. 1-100秒。全CPM成像期可以涉及僅僅單個(gè)圖像的捕捉,但是其可以替換地涉及多個(gè)圖像 的捕捉;例如,一些斷層成像實(shí)驗(yàn)可能花費(fèi)幾天事件來(lái)完成,要求捕捉數(shù)十或數(shù)百個(gè)圖像。 可以例如使用實(shí)時(shí)漂移修正算法或后驗(yàn)互相關(guān)軟件來(lái)修正連續(xù)圖像之間("圖像間")的漂 移;相反地,本發(fā)明更加關(guān)心由于單個(gè)圖像的獲取期間("圖像內(nèi)")的壓強(qiáng)變化而引起的圖 像質(zhì)量的退化。
[0080] 涉及到宏觀規(guī)模的大氣壓強(qiáng)的變化的天氣相關(guān)壓強(qiáng)在與典型CPM使用情況的持 續(xù)時(shí)間相比時(shí)一般地緩慢地改變。即使在無(wú)風(fēng)的天氣中,壓強(qiáng)變化可能具有相對(duì)大的振幅 (例如25 mbar = 2500 Pa),但是變化一般地以小時(shí)的時(shí)標(biāo)發(fā)生。典型的天氣相關(guān)壓強(qiáng)梯度 可以為約1.4 Pa/分鐘左右,其相對(duì)于圖像獲取的典型持續(xù)時(shí)間而言是低的。
[0081] 對(duì)于CPM的操作而言更重要的是與捕捉圖像所需的時(shí)間相當(dāng)或更短的時(shí)標(biāo)上的 瞬時(shí)壓強(qiáng)變化。這樣的波動(dòng)可以在一個(gè)人在不同壓強(qiáng)的兩個(gè)區(qū)域之間打開門時(shí)發(fā)生,例如 在打開到超凈間(其與相鄰區(qū)域相比常常處于10-15 Pa (或更多)的超壓下)的門或者打 開到外面的戶外環(huán)境的門的情況下。這樣的壓強(qiáng)變化典型地具有暫時(shí)性的持續(xù)時(shí)間,并且 持續(xù)到門被打開的時(shí)間;舉例來(lái)說(shuō),本發(fā)明人已在外面的們被打開達(dá)3-15的持續(xù)時(shí)間時(shí)測(cè) 量到在約1秒的過(guò)渡時(shí)間內(nèi)發(fā)生的10-15 Pa的壓強(qiáng)變化。特別地,可以由鉸接門(與滑動(dòng) 門相對(duì))產(chǎn)生壓強(qiáng)波,因?yàn)殂q接門的擺動(dòng)可以模擬活塞或風(fēng)扇的性質(zhì):可以使大量的空氣移 位,從而導(dǎo)致臨時(shí)的壓強(qiáng)變化。這樣的壓強(qiáng)波的時(shí)標(biāo)和強(qiáng)度取決于許多因素,諸如門打開的 速度(與力和持續(xù)時(shí)間有關(guān))、方向、門的表面積、在門的任一側(cè)處的房間