方法的吞吐量而无需重新开始获取 且设置（一个或多个）新阈值。
[0045] 在更另一种实施例中，所述带电粒子设备进一步包括用于在检测EBSP图样之前 机械加工所述样品的离子束镜筒。
[0046] 技术人员已知的是：带电粒子设备包括用于产生精细聚焦的离子束的离子束镜 筒和用于产生精细聚焦的电子束的电子束镜筒，并且从例如美国俄勒闪州，希尔斯伯勒 (Hi11sboro)的FEI公司商业上可获得，其名称为DualB_?。该实施例能够实现通过为感 兴趣的区域移除表面层或者移除例如被氧化的表面而现场机械加工样品。由于当样品处于 抽空环境中时被成像，所以在所述环境中的随后氧化仅起次要的作用。
[0047] 在进一步实施例中，所述带电粒子设备进一步包括注气系统，用于增强所述样品 的机械加工或蚀刻。
[0048] 如技术人员已知的，通过注气系统的流体注入能够增强离子束的研磨。
【附图说明】
[0049] 现在使用附图来阐明本发明，在附图中相同的参考数字指示相应的特征。
[0050]为此： 图1示意性地示出了现有技术的EBSP装置； 图2示意性地示出了根据本发明的EBSP装置； 图3a示意性地示出了未采用能量过滤获取的图像； 图3b示意性地示出了采用能量过滤获取的图像； 图4示意性地示出了使用四个正方形检测器的有利布置。
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【具体实施方式】
[0057] 图1示出了放置在样品室120上的电子束镜筒110。电子束镜筒包括用于沿着粒子 光轴104产生一束能量电子的电子源102,所述能量电子具有例如处于500eV和30keV之间 的可选择能量。电子束通过透镜（106,108,118)和偏转器（112,114)以及限束孔径（116) 操纵，从而在样品126上形成精细焦斑。
[0058] 样品室包括气塞122,该气塞122用于在其中引入样品并且将其放置到样品操纵 器124上。样品操纵器能眵操纵（旋转，平移）样品，从而感兴趣的区域被精细聚焦的电子 束以可选择的倾角福照。样品室进一步包括一个或多个检测器，诸如Everhart-Thomley检 测器（130)或EBSP检测器（128)。此外，电子束镜筒和样品室两者均与高真空栗连接，以抽 空封闭体积。
[0059] (磁性的或静电的）透镜和电子源运行所需的电压和/或电流由镜筒控制器134 生成/控制，而信号控制器/处理器132为偏转器生成偏转信号并且采样检测器的信号。信 号控制器/处理器也被连接到显示单元136用于显示信息，诸如样品的图像或者例如获取 的Kikuchi图样。信号控制器/处理器（或者与其通信的另一控制器）也通过移动样品操 纵器而控制样品的位置和倾斜。
[0060] EBSP检测器128典型地包括荧光屏（磷光屏）和CMOS或C⑶相机芯片。荧光层 能够直接接触相机芯片，但是在检测器的另一种实施例中，光纤板被放置在二者之间。在更 另一种实施例中，荧光屏在相机芯片上通过光学元件被成像。
[0061] 为了获得EBSP图像，抛光的样品126被引入粒子光学设备的样品室120中。样品 随后被定位，从而制作样品的"正常"SEM图像，以鉴定感兴趣的区域。典型地，这意味着样 品正面对镜筒110,并且Everhart-Thomley检测器或者另一种检测器（例如，另一种类型 的二次电子检测器或者背散射电子检测器）的信号被使用。在鉴定一个或多个感兴趣的区 域之后，样品随后典型地被倾斜至大约70度的角度，从而电子束以近似20度的浅角度撞 击在样品上。该束被定位成静止在感兴趣的区域之一上，并且EBSP检测器的信号被用于获 取EBSP图像。为了浏览Kikuchi图样的其它部分，样品的定向被改变，或者检测器的位置 被改变。在这种改变之后，获取新的EBSP图像。
[0062] 图像能够被显示在监视器136上，或者使用在图像控制器132 (或者连接至此的计 算机）上运行的软件，感兴趣的区域的晶向被确定并且被显示。
[0063] 注意到典型地通过将已知的EBSP图样（或其模拟版本）与观察到的EBSP图样进 行匹配来进行发现晶粒的定向。典型地，这通过对比Hough变换的Kikuchi图样（通过峰 值检测）而不是通过对比Kikuchi图样本身来进行。
[0064] 图2示意性地示出了根据本发明的EBSP装置。
[0065] 图2可以被视为源自于图1。然而，EBSP检测器128被交换为存在于另一位置处的 EBSP检测器138。而且，在EBSP图样的获取期间，样品126的定向不同。这通过利用背散射 电子的能量选择而能够实现。因此，发明人为该技术创造短语能量选择的EBSP或ES-EBSP。 这能够实现正常的SEM成像和EBSP具有相同或者几乎相同的样品定向。它也使检测器128 能够被用作标准BSE检测器。
[0066] 注意到检测器138具有不同于图1示出的检测器128的另一种类型。图2中示出 的EBSP检测器138是能量区分检测器，并且优选不配备有闪烁体层，而是包括传感器，其中 撞击的BSE导致电子/空穴对的形成。每个事件（入射的电子）的电子/空穴对数是撞击 的电子的能量的函数。检测器被装配成检测该电子/空穴对的这个数目，并且因此能够对 入射的电子的能量进行估计。
[0067] 进一步注意到样品可以是水平的，也就是说表面垂直于光轴。
[0068] 图3A和3B示出了根据本发明的方法的测试结果。
[0069] 使用现有的Medipix2检测器以仅一个能量阈值的可能性来测试所述方法。传感 器被装配在Peltier冷却器上以改善信噪比，并且使用PtlOO热电阻器测定/稳定其温度。
[0070] 使用30keV的束能量拍摄两个图像。图3A示出了使用具有至少3keV能量的所有 BSE的图像，而图3B示出了由具有至少25keV能量的所有BSE形成的图像。
[0071] 比较两幅图像，很容易看到图3B示出了好得多的限定的Kikuchi线。
[0072] 注意到用附加的塑料屏蔽（完全阻止电子但未阻止X射线）进行的测试证实了图 样是电子衍射图样，并且不是所谓的Kossel图样。
[0073] 注意到在图2中并且在用于获得图3A和3B的结果的装置中，仅一个稍微离轴的 检测器被用于获取信号。本领域技术人员将很容易意识到较大的检测器或者连接在一起的 若干个检测器能够实现较大的立体角的获取。
[0074] 在图4中示出了使用四个正方形检测器的有利布置。
[0075] 通过布置四个正方形（或长方形的）检测器使得留下电子束能够穿过的小孔，形 成具有大接受角度的复合检测器。检测器401、402、403和404与信号控制器/处理器连接。 中央的小区域405保持开放，以使电子束穿过。
[0076] 注意到尽管在该描述中参照Medipix?和丁imepix?检测器解释了本发明，但是这 必须不被视为本发明仅局限于这些检测器。可以使用充分位置敏感的以及充分能量区分的 任何电子检测器。
【主权项】
1. 一种获取带电粒子设备中的样品（126)的电子背散射图样（EBSP)图像和/或 Kossel图像的方法，所述样品显示出一个平坦表面，所述带电粒子设备被装配有用于产生 精细聚焦的电子束的电子镜筒（110)、用于检测EBSP图样和/或Kossel图像的位敏检测器 (128)以及用于保持并定位所述样品的样品支架（124)，所述方法包括步骤： 相对于所述电子束定位所述样品， 将所述电子束引导到所述样品上的撞击点，从而导致背散射电子和/或X射线辐照所 述检测器，以及 当所述束被保持静止时从所述检测器获取信号， 所述检测器被装配成选择性地检测具有高于预定阈值的能量的电子和/或X射线，以 及 具有高于所述阈值的能量的电子和/或X射线的信号被用于形成EBSP或Kossel图像。 其特征在于： 在所述图像的获取期间，所述样品（126)的平坦表面的法线和所述电子束之间的角度 小于45度。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述检测器（128)是像素化检测器。3. 根据前述任一权利要求所述的方法，其中所述检测器（128)被装配成检测处于不同 能量带内的电子和/或X射线。4. 根据权利要求4所述的方法，其中所述检测器（128)是具有显示背散射电子和/或 X射线撞击在其上的像素的传感器芯片的检测器，所述传感器芯片被键合到对于每一个像 素包括放大器、比较器以及计数器的芯片。5. 根据权利要求5所述的方法，其中所述键合是倒装芯片凸点键合。6. 根据前述任一权利要求所述的方法，其中在获取期间，所述电子束具有5keV或者更 小的能量。7. 根据前述任一权利要求所述的方法，其中所述方法还包括当在所述样品上扫描所述 电子束时对所述样品（126)进行成像，并且检测来自SE、BSE、X射线或可见光中的光子的组 的信号。8. 根据前述任一权利要求所述的方法，其中所述预定阈值是可编程的预定阈值。9. 一种带电粒子设备，被装配有电子束镜筒（110)和用于检测EBSP图样和/或Kossel 图样的像素化检测器（128)，所述设备的特征在于：所述检测器被装配成选择性地检测具 有高于预定阈值的能量的电子和/或X射线，并且所述设备被装配有用于控制束位置和所 述检测器的可编程控制器（132)，所述控制器进一步被装配成处理来自所述检测器的信号， 以形成EBSP图像和/或Kossel图像。10. 根据权利要求9所述的带电粒子设备，其中所述可编程控制器（132)被装配成自动 地处理EBSP或Kossel图像，以确定晶向并且形成显示所述样品（126)的晶体晶向的图像。11. 根据权利要求9-10中任一项所述的带电粒子设备，其中所述预定阈值是可编程的 预定阈值。12. 根据权利要求9-11中任一项所述的带电粒子设备，其中所述设备进一步包括离子 束镜筒，用于在检测所述EBSP图样和/或Kossel图样之前机械加工所述样品。13. 根据权利要求12所述的带电粒子设备，其中所述设备还包括注气系统，用于增强 所述样品的机械加工或蚀刻。
【专利摘要】本发明涉及获取EBSP图样的方法。本发明涉及一种获取带电粒子设备中的样品(126)的能量背散射图样(EBSP)图像的方法，所述样品显示出一个平坦表面，所述带电粒子设备被装配有用于产生精细聚焦的电子束的电子镜筒(110)、用于检测EBSP图样的位敏检测器(128)以及用于保持并定位所述样品的样品支架(124)，所述方法包括步骤：相对于所述电子束定位所述样品，将所述电子束引导至所述样品上的撞击点，从而导致背散射电子辐照所述检测器，并且当所述电子束保持静止时从所述检测器获取信号，其特征在于：所述检测器被装配成选择性地检测具有高于预定阈值的能量的电子，并且具有高于所述阈值的能量的电子的信号被用于形成EBSP图像。
【IPC分类】G01N23/203
【公开号】CN105388173
【申请号】CN201510644709
【发明人】M·恩科斯基, P·斯特斯卡, T·维斯塔维
【申请人】Fei公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年8月25日
【公告号】EP2991098A1, EP2996139A1, US20160054240