;通过FIB-SEM双束同步系统的FIB单束加工具体性能进行验证。
[0024]具体步骤为：
[0025]步骤301、获得初始的透镜电位和偏转电压；
[0026] 步骤1和2得到离子源参数、透镜位置和二维场分布，偏转器位置和二维场分布以 及样品位置参数做初始条件，样品上FIB性能作为目标，获得透镜电位和偏转电压；
[0027] 步骤302、获取离子束的三维运动轨迹；
[0028] 离子束在电磁场中的运动可以由下式获得：
[0029] mai = q(Ei+Vi XBi) (1)
[0030] 其中，m表示粒子质量，q为离子带电量，Vl为第i个离子的运动速度，B 1为磁感应强 度，E1表示电场强度，ai表示第i个离子的加速度，其中i = l，…，N，N为离子源在采样周期内 发射的离子个数。对于离子束来说，磁场不存在，考虑离子间库仑力效应电场强度可以表示 表不为Ei = Eu+Eci，其中，Eu为透镜和偏转器的三维空间场，Eci表不离子之间的库仑力场。 利用步骤301的初始条件和步骤二获得的三维场，求解方程组（1)，从而获得综合考虑几何 像差和空间电荷效应的FIB三维运动轨迹；
[0031] 步骤303、优化N值得到FIB束流密度三维空间分布；
[0032] 固定FIB束流下，改变N值，重复步骤302，得出FIB三维运动轨迹，FIB-SEM双束同步 系统的单束加工性能结果进行比较分析，最终确定N值和FIB束流密度三维空间分布，得到 FIB-SEM双束同步系统融合的初始条件。
[0033]步骤四、设置SEM束系统所需的初始SEM电子光学系统参数；
[0034] SEM电子光学系统参数包括电子源参数、透镜系统参数、偏转器参数和样品的位置 参数；
[0035] 电子源参数包括电子源的位置参数和性能参数，根据FIB-SEM双束同步系统测试 获得；
[0036] 透镜系统参数包括聚光镜的位置参数和结构参数以及物镜的位置参数和结构参 数;偏转器参数包括偏转器的位置参数和结构参数;透镜系统参数和偏转器参数通过FIB-SEM双束同步系统实测和聚焦离子束光学系统设计调研而得；
[0037]样品的位置参数由FIB-SEM双束同步系统实测获得。
[0038]步骤五、计算并得到SEM束系统中透镜和偏转器的二维场和三维空间场；
[0039]透镜的二维场和三维空间场计算方法为：
[0040]类似于步骤二，将步骤四中的透镜系统参数中的透镜位置参数输入国际Mebs软件 的有限元法程序计算出基准透镜电位的二维离散网格场;将离散网格场通过Hermite多项 式插值获得透镜的三维空间场；
[0041 ]类似于步骤二，偏转器的二维场和三维空间场计算方法为:将步骤四中偏转器的 结构参数和基准电极电位参数输入Mebs软件的一维边界元和三维有限差分程序获得偏转 器的二维场和三维空间场。
[0042] 步骤六、获取SEM三维电子运动轨迹；
[0043]类似于步骤三，根据FIB-SEM双束同步系统SEM成像性能优化得到透镜的电位和偏 转电压后，采用五阶龙格库塔法求解N个电子运动的牛顿一洛仑兹方程组，同时考虑电子 与电子间的库仑力，获得包含几何像差和空间电荷效应的电子三维运动轨迹，得到电子束 流密度的三维空间分布;通过SEM的具体成像指标进行验证。
[0044] 步骤601、获得初始的透镜电位和偏转电压；
[0045] 类似于上面介绍的301，将步骤四和步骤五得到电子源参数、透镜位置和二维场分 布，偏转器位置和二维场分布以及样品位置参数作为初始条件，优化透镜电位和偏转电压 实现SEM成像性能；
[0046]步骤602、获取电子束的三维运动轨迹；
[0047]类似于上面介绍的302,以步骤四和步骤五的结果为初始条件求解电子运动方程 组获得综合考虑几何像差和空间电荷效应的三维电子运动轨迹；
[0048] 步骤603、优化N值得到SEM束流密度三维空间分布；
[0049] 类似于步骤303，固定SEM束流下，改变N值，重复步骤302，得出三维电子运动轨迹， 并与FIB-SEM双束同步系统SEM成像指标进行比较分析，最终确定N值和SEM束流密度三维空 间分布，获得FIB-SEM双束同步系统融合的初始条件。
[0050] 步骤七、建立FIB-SEM同步加工双束融合束，获得同步加工入射粒子性能；
[00511固定FIB和SEM的束流，根据步骤三得出的FIB三维束流密度分布、步骤六获得的 SEM三维束流密度分布、FIB-SEM双束同步系统装配结构和样品的空间布局;将FIB三维束流 密度分布逆时针旋转相应角度后(30°-60°)，考虑电子对离子的中和作用，实现FIB三维束 流密度分布和SEM三维束流密度分布的融合，获得FIB-SEM双束融合同步加工束;融合过程 中，带电粒子处于无场区，只受粒子间库仑力，离子与电子距离在平衡位置处中和成原子。 [0052] 步骤八、验证FIB-SEM双束融合同步加工束，获得高精度可控同步加工。
[0053]首先，保持FIB束流不变，计算不同SEM束流下同步粒子束束流密度分布，找到最优 的同步加工束性能;利用双束同步加工实验平台进行验证，实现高精度聚焦离子束-电子束 双束同步可控微纳加工。
[0054]本发明的优点与积极效果在于：
[0055] (1)本发明一种聚焦离子束-电子束双束融合可控微纳加工的方法考虑了电子对 离子的中和作用，同步加工入射束粒子种类涉及原子、离子和电子，解决了前人研究中入射 粒子种类不全的问题，更加符合实际的双束同步加工过程，实用性强。
[0056] (2)本发明一种聚焦离子束-电子束双束融合可控微纳加工的方法通过优化SHM系 统中电子束参数，不仅可以实时中和FIB引起的局部电荷积累效应，还可以控制同步加工束 的束斑和加工精度，能够有效提高FIB-SEM同步加工过程的可控性。
[0057] (3)本发明一种聚焦离子束-电子束双束融合可控微纳加工的方法通过设置FIB- SEM双束同步加工系统的初始条件，研究入射粒子束的速度和能量分布时全面考虑了带电 粒子光学系统的几何像差和空间电荷效应，大大提高了入射粒子束参数的准确度。
[0058] (4)本发明一种聚焦离子束-电子束双束融合可控微纳加工的方法结合理论和实 验，明确了FIB束、SEM束和同步加工束之间的关系，实现了高精度FIB-SEM双束同步可控加 工。
【附图说明】
[0059] 图1为本发明一种聚焦离子束-电子束双束融合可控微纳加工的方法的流程示意 图；
[0060] 图2为本发明一种聚焦离子束-电子束双束融合可控微纳加工的方法的FIB三维束 流密度分布；
[0061] 图3为本发明一种聚焦离子束-电子束双束融合可控微纳加工的方法的SEM三维束 流密度分布；
[0062] 图4为本发明一种聚焦离子束-电子束双束融合可控微纳加工的方法的双束融合 过程。
【具体实施方式】
[0063]下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0064]由于FIB-SEM双束同步系统中入射加工束束斑较小，在纳米量级，所以入射加工束 参数比如速度、束流密度分布和入射角等参数很难直接测量获得，且受离子束和电子束的 双重影响，入射束粒子种类涉及原子、离子和电子，现有的方法很难控制同步加工粒子束， 所以提出了一种聚焦离子束-电子束双束同步可控加工的方法，流程见图1，具体操作步骤 如下：
[0065]首先，根据实验室独立集成的双束同步系统实测结果、FIB离子光学系统设计手册 和SEM电子光学系统设计手册，分别获得FIB和SEM光学系统的结构和位置参数。接着，利用 电磁场计算软件得到透镜和偏转器的二维场和三维空间场后，分别求解离子和电子的牛 顿一洛仑兹方程组获得综合考虑几何像差和空间电荷效应的离子和电子的三维运动轨迹， 并结合双束同步系统中FIB单束加工性能和SEM扫描成像指标确定FIB三维束流密度分布和 SEM三维束流密度分布，得到双束融合的初始条件。然后，根据双束同步系统中FIB和SEM的 布局以及样品的具体位置，将FIB三维束流密度分布逆时针旋转相应角度，考虑电子对离子 的中和，融合FIB三维束流密度分布和SEM三维束流密度分布得到同步粒子束。最后，根据 FIB-SEM同步系统的具体实验结果，控制双束同步加工过程，实现高精度FIB-SEM双束同步 加