Способ наблюдения ЦМД-структур Советский патент 1988 года по МПК G01N23/225 H01J37/26 

со

со СП

о ю ел

Изобретение относится к исследова- шпо материалов с помощью радиационных методов и может быть использовано для получения изображения доменносодержа1ЦИХ материалов.

Цель изобретения - повышение достоверности получаемого изображения.

Для наблюдения ЦМД-структур необходимо для их генерации создание магНитнпго поля смещения, причем амплитуда этого поля должна быть регули- для того, чтобы: реализовывалась :Ьозможность измерения характеристик ЦМД-поле эллиптической неустойчивое- fH, поле коллапса и др. Использование ПОЛЯ формирующей линзы позволяет исключить вредное с точки зрения формирования изображения влияние дополнительного магнитного лоля смещения. Наличие такого дополнительного поля: приводит к тому, что суммарное поле :и линзы имеют смерденную ось симметрии, следовательно начинают проявляться аберрационные характеристики, такие как кома, дисторсия, астигматизм, которые приводят к искажению формы сфокусированного пучка, а также траектории его перемещения по полю растра. Все это в совокупности снижает достоверность наблю дения. Эти паразитные явления исчезают в том. случае, если объект помещать в поле формирующей линзы. Тогда осевая симметрия поля не нарушается и дополни

тельных искажений траектории движения з аряженных частиц не будет. Регули- ровка амплитуды поля смещения в этом случае может осуществляться двумя путями. Во-первьйс, удалении объектодержателя от.главной плоскости формирукг щей линзы амплитуда поля линзы уменьшается, и, следовательно, при Перемоцении объекта в этом направлении амплитуда поля смещения будет снижаться. Для повьппения амплитуды поля смещения объектодержателя вместе с объектом необходимо перемещать в обратном направлении. При этом существенным является перемещение объек

та в направлении, параллельном оси симметрии формирующей линзы. В противном случае будет возникать погрешность регулировки амплитуды поля смещения из-за наличия как осевого, так- и радиального градиентов поля линзы,, Таким образом, перемещение объекто- держателя на параллельно указанной оси приведет во-первых к погрешности

0 5 0 5 0

5

Q 5

0

5

регулировку поля смещения, и, следовательно, к. неадекватному изменению параметров ЦМД-структуры и изображения, а во-вторых - к перемещению изображения на проекционном экране, и, следовательно, к его изменению. Оба эти обстоятельства снижают достоверность наблюдения. Второй вариант регулировки амплитуды поля смещения заключается в изменении тока возбз ж- дения формирующей линзы, амплитуда поля которой изменяется пропорционально току возбуждения.

Для того, чтобы условия фокусировки потока заряженных частиц не изменялись при регулировке поля смещения операция совмещения плоскости фокусировки с плоскостью объектодер- жателя осуществляется путем изменения амплитуды возбуждения поля кон- денсорной линзы. В этом случае реализуется независимая регулировка фокусного расстояния и амплитуды поля смещения, что также повьш1ает достоверность наблюдения Щ ЭД-структуры, так как выполнение одной из этих операций не вносит искажений в параметры другой.

Пример. ЦМД-структуру помещают в объектодержатель растрового электронного микроскопа и располагают, вблизи нижнего плоского наконечника формирующей линзы. При соотношении диаметров верхнего D 30 IM, нижнего DI 20 мм полосных наконечников, ширине магнитного зазора S 4 мм, амплитуда осевого распределения индукции поля умёньгаается, при удалении образца от главной плоскости линзы, при удалении образца от главной плоскости линзы, пропорционально ехр(Х/А), где X - расстояние между главной плоскостью линзы и плоскостью объекта; А - константа, определяемая материалом магнитопровода линзы и степенью его насыщения. При максимальном значении осевого поля В „д. 0,2 Тл формируемого линзой с магнитопроводом из сплава 79 НМ, для создания поля

смещения В

c

0,01 Тл, плоскость

объекта размещают на расстоянии 22 мм от главной плоскости линзы. Далее, регулируя ток последней конденсорной линзы, совмещают плоскость изображения объективной линзы с плоскостью объекта, формируют на поверхности последнего растр, регистрируют информационное излучение, преобразуют его в

видеосигнал и подают на модулятор кинескопа. Для уменьпения амплитуды поля до значения 0,008 Тл, рабочий отрезок формирующей линзы увеличивают до 42 мм. При этом для совмещения плоскости изображения формирующей электронньш зонд системы с плоскостью объекта увеличивают амплитуду возбуждения конденсорной линзы.

Таким образом, предлагаемьй спосо позволяет устранить артефакты, связанные с размытием зондирующего потока полем смещения, несоосно расположенным с фокусирующими полями линз. Совмещение функций фокусировки зонда и генерации ЩЩ-структур в поле сЬор- мирующей линзы прзволяет повысить разрегаение формируемого изображения, и, следовательно, повысить достоверность получаемых изображений Щ1Д- структур. Ф о р -м . у л а изобретения

Способ наблюдения ЦМД-структур,

0

5

0

структуры в объектодержатель, создании у поверхности структуры, магнитного поля смещения, регулировании потока заряженных частиц с помощью конденсорной и формирующей линзы, сканировании этим потоком исследуемой структуры, регистрации информационного сигнала и формировании на его основе изображения исследуемой структуры, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности получаемого изображения, в качестве поля смеп;ения используют поле форми- линзы, регулирование амплиту- ДЬ1 поля смещения осуществляют путем перемещения объектодержателя в направлении, параллельном оси симметрии Аормирующей линзы или путем изменения амплитуды возбуждения формирующей линзы и производят совмещение плоскости изображения формирующей линзы с плоскостью объектодержателя путем изменения амплитуды возбужде

Изобретение относится к области исследования материалов с помощью радиационных методов и может быть использовано для получения изображения доменносодержащих материалов. Цель - повьшение достоверности получаемого изображения. В качестве поля смещения используют поле формирующей линзы, а фокусировку потока заряженных частиц осуществляют путем изменения амплитуды возбуждения поля конденсорной лин- Зы. Это позволяет устранить артефакты, связанные с размытием зондирующего потока, полем смещения, несоосно расположенным с фокусирующими полями линз. S (Л

закпючаюцийся в установке исследуемой 25 ния конденсорной линзы.