从其形成轨迹的其它材料例如是碳或半导体轨迹，只要材料具有足够的耐温性并且具有用于加热的适当电气性质。金属轨迹的形式可以调谐以给出热量的均匀分布，或者在陶瓷上具有相比于其周围的高温度的点。温度可以通过测量金属轨迹的电阻的部分来测量，或者通过测量分离的专用轨迹的电阻来测量。这样的专用轨迹不需要是单个金属的轨迹，而是可以是包括例如热电偶的轨迹。
[0043]要指出的是，陶瓷部分的所加热部分优选地为薄膜，使得极少热量从该部分传导到显微镜，在那里能够导致不想要的效果，诸如漂移或对诸如检测器之类的电子部分的破坏。而且出于所述原因，所加热的部分的尺寸(表面积)应当是小的。
[0044]图1B示意性地示出图1A中所示的MEMS加热器的侧视图。
[0045]图1B示出在一侧具有轨迹102并且在相对侧具有样品100的陶瓷部分101。将样品和加热器放置在相对侧避免样品材料在金属轨迹中的扩散或反之。样品仅在几个点处与MEMS加热器接触。这将典型地为加热前的情况。在加热之后，样品可以润湿陶瓷或者其可能排斥陶瓷(在后一种情况下再次仅在小表面处接触陶瓷)。样品的加热大部分通过间接加热而发生，也就是说:通过从陶瓷浮现的辐射。冷却也通过辐射发生。通过相对薄的陶瓷部分的传导几乎不重要。
[0046]当通过辐射发生冷却时，冷却速率与温度强相关:在高温处冷却速率高于在较低温度处。
[0047]图2示意性地示出定位在所述MEMS加热器上方的SSD。
[0048]图2可以被认为从图1B导出。附加于图1B，示出在位置201处撞击在样品100上的粒子辐射200的束流。从该撞击位置，次级辐射被发射并且被安装在磁透镜的极片203上的SSD 202检测。
[0049]粒子辐射的束流可以是电子束流，例如如通常使用在SEM中的具有200eV与30keV之间的可选能量的电子束流，或者如通常使用在STEM中的具有40与300keV之间的可选能量的束流。已知使用其它能量。粒子辐射的束流还可以是如惯常使用在FIB中的具有例如500eV与40keV之间的可选能量的离子束流(带正电或带负电的原子、分子或团簇)。
[0050]在所有以上提到的情况中，发射次级电子(SE)形式的次级辐射。在传入电子的情况下，还形成背散射电子(BSE)，以及X射线。SE、BSE和X射线可以由SSD检测，如例如欧洲专利申请公开N0.EP2009705中所描述的类型的SSD。
[0051]检测器配备有用于穿过辐射的初级束流的中心孔。在样品100的表面之上扫描所述束流(和因此的撞击地点201)。
[0052]图3示意性地示出作为样品温度的函数的SSD的信号。
[0053]图3示出信号与温度关系图线，其中最大信号接近于255 (—字节)并且最小信号接近于零。可以使用其它尺度，例如从O到216_1的两字节尺度，或者从O到100%的尺度。如技术人员已知的，这些水平可以通过通常已知为亮度控制、黑色水平或偏移的第一控制和通常已知为处理信号的处理器的增益或对比度的第二控制来调节。
[0054]SSD对于长波长度不敏感，并且作为结果，对于800K或更小的温度不发生或极少发生信号中的改变。对于超过近似800K的温度，更具体地超过1000K，将其用于测量温度的检测器的信号充分取决于温度。
[0055]要指出的是，在使用之前，需要确定用于SSD信号的温度与信号图线。这可以是出厂设置，或者可以在利用加热器上的样品的实验之前(空加热器)确定。(空)MEMS加热器自身的温度可以是出厂校准，或者使用欧姆电阻的四点测量来校准，或者金属轨迹的另一类型的温度相关测量。SSD的温度相关性还可以是基于SSD信号与之前确定的温度曲线的比较。这些方法中的每一个具有其正反两方面。要提到的是，热区域的尺寸可以随样品体积、样品的“黑色”(也就是说:所发射的辐射在黑体辐射内多远)等而变化，从而导致温度与信号图线中的改变。
[0056]尽管图3可以解释成使得对于1150K以上的温度发生检测器信号的剪裁，但是情况不是这样:通过使用较低增益，检测器信号可以保持在其最大值以下。
[0057]引用的非专利文献
[-1-] Applicat1n Note Aduro ? AAO1.2; http://website.protochips.OO
【主权项】
1.一种使用带电粒子显微镜的方法，带电粒子显微镜被装配用于利用带电粒子(200)的初级束流检查安装在样品支持器(101)上的样品(100)，带电粒子显微镜配备有用于检测响应于利用初级束流辐照样品而从样品发出的次级粒子的固态检测器(202)，固态检测器在样品的直接光学视图中，方法包括在具有快速热学响应时间的加热器上提供样品，其特征在于方法包括当未通过初级束流辐照样品时使用固态检测器对样品和/或样品支持器的温度的非接触式测量。2.权利要求1的方法，其中加热器为MEMS加热器。3.权利要求1的方法，其中加热是由激光器导致的非接触式加热、微波加热或感应或电子束流加热。4.任何前述权利要求的方法，其中带电粒子(200)的初级束流是电子的初级束流或者离子的初级束流。5.任何前述权利要求的方法，其中加热器的热学响应时间小于10ms，更具体地小于Ims06.任何前述权利要求的方法，其中加热器的温度可以调节成超过1000K，更具体地1300Ko7.任何前述权利要求的方法，其中在超过1000Κ的温度处加热和冷却速率超过104K/s，更具体地超过105K/s。8.任何前述权利要求的方法，其中方法还包括由于热容量的改变所致的加热或冷却速率的改变的检测。9.权利要求8的方法，其中热容量的改变由样品的相变而导致。10.一种带电粒子显微镜，被装配用于利用带电粒子(200)的初级束流检查安装在样品支持器(101)上的样品(100)，带电粒子显微镜配备有用于检测响应于利用初级束流辐照样品而从样品发出的次级粒子的固态检测器(202)，固态检测器在样品的直接光学视图中，固态检测器的信号在工作中馈送至处理器，处理器被装配成在显示单元上显示图像，带电粒子显微镜配备有用于控制加热器的温度的加热器控制器，其特征在于处理器被装配成操作在至少两个模式中，其中处理器显示与从样品发出的电子强度成比例的信号的第一模式，以及其中检测器在不通过束流辐照样品的情况下使用检测器的信号显示样品的温度的第二模式。11.权利要求10的带电粒子显微镜，其中带电粒子显微镜被编程为当确定温度时阻挡带电粒子的初级束流。12.权利要求10或权利要求11的带电粒子显微镜，能够将样品加热到至少1000K的温度，更具体地加热到至少1300K的温度。13.权利要求10-12中任一项的带电粒子显微镜，配备有用于加热样品支持器和/或样品的非接触式加热器，非接触式加热器来自激光器、微波加热器、感应加热器和电子束流加热器的组。14.权利要求10-13中任一项的带电粒子显微镜，其中带电粒子显微镜是来自包括透射式电子显微镜镜筒、扫描透射式电子显微镜镜筒、扫描电子显微镜镜筒、聚焦离子束镜筒或其组合的显微镜的组的显微镜。15.权利要求10-14中任一项的带电粒子显微镜，其中用于温度改变的SSD的响应时间 小于10ms，更具体地小于1ms。
【专利摘要】本发明涉及一种使用带电粒子显微镜的方法，带电粒子显微镜被装配用于利用带电粒子（200）的初级束流检查安装在样品支持器（101）上的样品（100），带电粒子显微镜配备有用于检测响应于利用初级束流辐照样品而从样品发出的次级粒子的固态检测器（202），固态检测器在样品的直接光学视图中，方法包括在具有快速热学响应时间的加热器上提供样品，其特征在于方法包括使用固态检测器对样品和/或样品支持器的温度的非接触式测量。加热器（例如MEMS加热器）的加热可以是由激光器导致的非接触式加热、微波加热、感应或电子束流加热，或者可以由金属化加热轨迹导致。
【IPC分类】G01J5/02, H01J37/26
【公开号】CN105588644
【申请号】CN201510768758
【发明人】J.S.法伯, L.特马, T.布内特, L.诺瓦克
【申请人】Fei 公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年11月12日
【公告号】EP3021349A1, EP3021350A1, US20160133436