一种水平检测机构及扫描电子显微镜的制作方法

本发明涉及器件测量领域，特别涉及扫描电子显微镜及其水平检测机构。

背景技术：

扫描电子显微镜(scanningelectronmicroscope，简称sem)是一种主要应用于材料表面形貌观察成像的材料表征技术设备。sem的工作原理是用一束极细的电子束扫描样品，在样品表面激发出次级电子，次级电子的多少与电子束入射角有关，也就是说与样品表面结构有关。次级电子由探测器收集，并在那里被闪烁器转变为光信号，再经光电倍增管和放大器转变为电信号来控制荧光屏上电子束的强度，显示出与电子束同步的扫描图像。

为保证测量的准确性，必须使得sem的机台腔室保持水平。以现有的veritysem^tm5i机型为例，其采用ims(isolationmonitoringsystem)传感器侦测机台腔室的水平稳定性。但是机台稳定的情况下，一旦触发ims传感器，就必须调节ims的位置，且ims传感器不易调节，调节过程需要3小时或者更长，机台宕机时间过长，严重影响机台产量，且调节过后有不确定因素，即不能判断ims是否在最佳位置，后续是否还会触发。

因此，需要提供一种感测设备，以解决上述ims传感器存在的调节时间过长、工作稳定性不佳等问题。

技术实现要素：

基于上述问题，本发明提供了一种水平检测机构及扫描电子显微镜，其能够快速、简便的检测扫描电子显微镜的水平稳定性。

为达成上述目的，本发明提供一种水平检测机构，包括壳体、弹性部、压力传感器及触发部。壳体具有空腔。弹性部容纳于空腔内。压力传感器设置于弹性部的至少一端。触发部具有相对的第一端和第二端，第一端位于空腔外，第二端位于空腔内，第一端受朝向第二端的外力时，第二端挤压弹性部，使得弹性部所受压力发生改变，压力传感器能够感测弹性部的压力变化。

根据一实施例，弹性部为弹簧。

根据一实施例触发部包括杆体和底板，杆体的一端位于空腔外，底板具有相对的第一表面和第二表面，杆体的另一端固定于底板的第一表面，底板的第二表面挤压弹性部。

根据一实施例弹性部和底板的外径与空腔的内径相等。

根据一实施例压力传感器设置于弹性部的其中一端，并与触发部的底板接触。

根据一实施例水平检测机构还包括止挡部，其连接于壳体的邻近触发部的一端，止挡部具有通孔，通孔的孔径大于杆体的外径且小于底板的外径，使得杆体能够穿过通孔，当弹性部不受外力的情况下，底板与止挡部抵顶。

本发明另一方面提供一种扫描电子显微镜，其包括机台腔室和支撑部机台腔室下方的立柱，其中，扫描电子显微镜还包括上述的水平检测机构，水平检测机构安装于立柱，且触发部紧贴机台腔室的底部；

其中，当机台腔室处于水平位置时，水平检测机构的触发部未被机台腔室的底部的触发，压力传感器感测到的弹性部的压力无变化；当机台腔室处于非水平位置时，水平检测机构的触发部被触发，使得弹性部所受压力发生改变，压力传感器感测到的弹性部的压力发生变化。

根据一实施例，立柱的数量为多个，水平检测机构的数量为多个，且对称设置。

根据一实施，立柱和水平检测机构的数量均为4个，每一立柱的内侧设有一所述水平检测机构。

根据一实施例，其中任一立柱所对应的压力传感器感测到其弹性部的压力变化超出预定压力范围且大于预定时间时，水平检测机构发出警报。

根据一实施例，预定压力范围在4000～6000mpa之间，预定时间在0.5～1s之间。

本发明相较于现有技术的有益效果在于：本发明是在扫描电子显微镜的立柱安装水平检测机构，通过压力传感器侦测弹性部的形变压力，并根据压力的变化确定机台腔室是否处于水平位置，从而实现对机台腔室的实时监测。并且，在机台腔室稳定的情况下，如果压力传感器被触发，只需要修改压力传感器测值的范围，即可重新开始监测。

相比于ims(isolationmonitoringsystem)传感器，本发明大幅减少了传感器的调节时间，避免机台宕机时间过长，且监测速度快、实施简便，有效保证了机台腔室的水平稳定性。并且，本发明的水平检测机构的体积小，节省机台空间占用率。

附图说明

图1为本公开一实施例的扫描电子显微镜的示意图。

图2为本公开一实施例的水平检测机构安装于扫描电子显微镜的立柱的示意图。

图3为本公开一实施例的水平检测机构的立体图。

图4为本公开一实施例的水平检测机构的立体透视图。

图5为本公开一实施例的水平检测机构的壳体的主视图。

图6为本公开一实施例的水平检测机构的弹性部及压力传感器的主视图。

图7为本公开一实施例的水平检测机构的触发部的主视图。

图8为本公开一实施例的水平检测机构的止挡部的主视图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中，为了清晰，可能夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明的主要技术创意。

本发明提供一种水平检测机构100，如图4所示，包括壳体10、弹性部20、压力传感器30及触发部40。壳体10具有空腔。弹性部20容纳于空腔内。压力传感器30设置于弹性部20的至少一端。触发部40具有相对的第一端和第二端，第一端位于空腔外，第二端位于空腔内，第一端受朝向第二端的外力时，第二端挤压弹性部20，使得弹性部20所受压力发生改变，压力传感器30能够感测弹性部20的压力变化。

其中，上述水平检测机构100可应用于扫描电子显微镜，如图1、2所示，扫描电子显微镜包括机台腔室200和支撑部机台腔室200下方的立柱300，水平检测机构100安装于立柱300，且触发部40紧贴机台腔室200的底部。

应用时，当机台腔室200处于水平位置时，水平检测机构的触发部40未被机台腔室200的底部的触发，压力传感器30感测到的弹性部20的压力无变化；当机台腔室200处于非水平位置时，水平检测机构的触发部40被触发，使得弹性部20所受压力发生改变，压力传感器30感测到的弹性部20的压力发生变化。

因此，本发明是在扫描电子显微镜的立柱300安装水平检测机构，通过压力传感器30侦测弹性部20的形变压力，并根据压力的变化确定机台腔室200是否处于水平位置，从而实现对机台腔室200的实时监测。并且，在机台腔室200稳定的情况下，如果压力传感器30被触发，只需要修改压力传感器30测值的范围，即可重新开始监测。

相比于ims(isolationmonitoringsystem)传感器，本发明大幅减少了传感器的调节时间，避免机台宕机时间过长，且监测速度快、实施简便，有效保证了机台腔室200的水平稳定性。

其中，立柱300的数量可为多个，水平检测机构的数量为多个，且对称设置。

本实施例中，如图1、2所示，立柱300和水平检测机构的数量均为4个，每一立柱300的内侧设有一所述水平检测机构。即图1所示，水平检测机构100大致安装于a、b、c、d位置。

应当理解，水平检测机构的数量和排布不限于此，例如，可在相对的两个立柱300各设置一个水平检测机构。

其中任一立柱300所对应的压力传感器30感测到其弹性部20的压力变化超出预定压力范围且大于预定时间时，水平检测机构发出警报。其中，预定压力范围例如在4000～6000mpa之间，预定时间例如在0.5～1s之间。

应当理解，上述预定压力范围和预定时间能够根据实际情况相应调节。也就是说，压力传感器30能够监测侦测值超出范围持续的时间是否超出范围，如果侦测值超出范围持续的时间过长，则可判定机台腔室200的水平系统出问题，从而发出警报，工作人员可对机台腔室200进行手动调节。机台腔室200的水平调节方式可采用现有手段，故不在此赘述。

以下，对水平检测机构的具体结构进行详细说明：

参考图4至图8，触发部40可包括杆体41和底板42，杆体41的一端位于空腔外，底板42具有相对的第一表面和第二表面，杆体41的另一端固定于底板42的第一表面，底板42的第二表面挤压弹性部20。

其中，弹性部20可为弹簧，压力传感器30可设置于弹性部20的其中一端，本实施例中，压力传感器30设置在弹性部20的上端，即，压力传感器30直接与触发部40的底板42接触。当机台腔室200非水平时，机台腔室200会下压相应位置的立柱300对应的顶杆，使得弹性部20压缩，压力传感器30感测到该弹性部20的压力发生变化。

在其他实施例中，压力传感器30也可设置在弹性部20的下端，或者，也可设置在弹性部20的上端和下端。

本实施例中，压力传感器30与弹性部20形状和尺寸相同，二者对齐设置，从而能够实现稳定的接触，提高感测精度。

并且，压力传感器30与弹性部20可固定连接、可拆卸的连接，或者，可仅接触而不存在连接关系。

本实施例中，弹性部20和底板42的外径与空腔的内径相等。如此，使得弹性部20、压力传感器30及触发部40的运动稳定，避免晃动。

本实施例中，水平检测机构还可包括止挡部50，其连接于壳体10的邻近触发部40的一端，止挡部50具有通孔51，通孔51的孔径大于杆体41的外径且小于底板42的外径，使得杆体41能够穿过通孔51，当弹性部20不受外力的情况下，底板42与止挡部50抵顶。止挡部50的设置能够确保触发部40与壳体10保持连接。

其中，止挡部50的外径与壳体10的外径相同，二者对齐的设置，且可拆卸的连接。

综上所述，本发明是在扫描电子显微镜的立柱安装水平检测机构，通过压力传感器侦测弹性部的形变压力，并根据压力的变化确定机台腔室是否处于水平位置，从而实现对机台腔室的实时监测。并且，在机台腔室稳定的情况下，如果压力传感器被触发，只需要修改压力传感器测值的范围，即可重新开始监测。

相比于ims(isolationmonitoringsystem)传感器，本发明大幅减少了传感器的调节时间，避免机台宕机时间过长，且监测速度快、实施简便，有效保证了机台腔室的水平稳定性。并且，本发明的水平检测机构的体积小，节省机台空间占用率。

虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。